Бык, в строительстве — различия между версиями

Версия 14:12, 22 июня 2014

Бык, в строительстве

— промежуточная между береговыми устоями опора мостовых арок, ферм, балок, сводов и проч. По роду материала, из которого выстроены, быки бывают: каменные, деревянные, металлические и смешанные, то есть деревянные или металлические на каменном основании.

Бруклинский мост в Нью-Йорке. Фотография 1896 г. из архива Конгресса США

а) Каменные быки в плане имеют вид стены, толщина которой должна быть достаточной для принятия пят арок или сводов, а длина, не считая обоих его голов, должна быть не менее ширины моста или длины свода; концы такой стены оканчиваются закруглениями. При возведении быков, боковым граням их дают уклон внутрь в 1/20-1/18. Высота быка зависит: во-первых, от глубины заложения его фундамента; во-вторых, от высоты, на которой над поверхностью воды будут заложены арочные пяты, или от высоты мачт судов, которые должны проходить под мостом. Обыкновенно основание быка книзу уширяется и переходы делаются различно, уступами или плавной линией; в первом случае уступам дают высоту в 2 фута, при ширине 1 фут. Для соединения головы быка с мостовыми щеками делается над головой Б. конусообразный колпак, высотой в 1/5 радиуса основания головы. Голова быка всегда бывает выше горизонта высоких вод. Размеры Б. должны быть таковы, чтобы имели достаточную устойчивость для того, чтобы выдерживать распор арки или свода в том случае, когда таковой действует на него только с одной стороны. Величина такого распора может быть приблизительно определена умножением нагрузки одного погонного фута на радиус кривизны свода в ключе. На практике толщину быка дают более, чем таковая получится по вышеуказанному способу, а именно: от 1/10 до 1/4, обыкновенно 1/6 или 1/7 ширины отверстия. Б. очень массивные и высокие могут быть облегчены оставлением в них колодцев, перекрываемых сверху и снизу сводами с заложенными железными анкерами. При устройстве Фиртского моста, внутри нижней части быков сделано 5 колодцев или шахт шириной 1,70, длиной 3,50 саженей, а в верхней части Б. — 3 колодца. Толщина стенок, отделяющих колодцы один от другого, равна 0,85 сажени, а от наружной поверхности быка 1,75 сажени. Каменная кладка их сделана из того же твердого песчаника, что и наружные стенки, и через каждые 12 футов, на высоте, проложены ряды гранитных тесаных камней крепкой породы, на цементном растворе 1:2. На каменистом дне реки Б. устанавливается непосредственно на нем, после выравнивания поверхности дна, если же потребуется забивка свай под основание, то таковое должно быть опущено от 0,75 до 1 сажени ниже горизонта низких вод. Глубина заложения основания быка зависит от глубины, на которой находится достаточно твердая порода, которая могла бы оказать должное сопротивление его давлению, а чем давление это больше, тем грунт должен быть однороднее. В последнее время начали строить Б. столь громадных размеров, что давление на 1 кв. фут основания доходит до 5 тонн, а в Бруклинском мосту (в Нью-Йорке) до 6½ тонн. Для грунтов скалистых, а также однородных меловой формации большой плотности постоянное давление на 1 кв. фут, по Ранкину, может доходить от 3 до 9 тонн; то есть от 186 до 550 пудов, смотря по качеству грунта, от твердости бетона до кирпича-железняка. Самая большая глубина заложения основания быков до сих пор не превзошла 16 саженей; в проектируемом же мосту через пролив Па-де-Кале, глубина заложения оснований быков доходит до 25 саженей. До каких гигантских размеров доходят сооружения последних лет, могут пояснить следующие примеры: быки Бруклинского моста через pеку East-River, соединяющего Нью-Йорк с городом Бруклином, имеют по линии фундамента 172 фута длины и 102 фута ширины, при высоте от основания фундамента до балюстрады 354 фута. Бык моста через залив Форт, близ Эдинбурга в Шотландии, имеет 124 фута длины, 74 фута ширины и 225 футов высоты. Для кладки быков употребляют камень самых твердых пород и облицовывают гранитом. Толщина швов 0,003 сажени. Кроме обыкновенной перевязки по линии вертикальных швов, укладываемые камни перевязываются особо вытесанными выступами и в горизонтальной проекции. При кладке внутри Б. достаточно обтесывать постели, оставляя бока нетронутыми, от чего прочность кладки не уменьшится, а можно этим сделать некоторое сбережение в стоимости работы. Основанием для каменной кладки быков служит обыкновенно бетон, располагаемый слоями на выровненной горизонтальной поверхности дна или на поверхности обделанной горизонтальными уступами. Состав бетона, употребленного под быки Фортского моста, был следующий: на 27 куб. метров бетона бралось 27 куб. метров щебня, 7 куб. метров песка и 5,5 куб. метров цемента. Выведение каменной кладки быков при небольшой глубине производится в пространстве ограниченными перемычками (см. Перемычки), на значительной же глубине требует применения кессонов, при действии сжатого воздуха (см. Кессонные работы).

б) Деревянные быки. Простой бык под небольшие мостики состоит из свай, забитых в ряд по линии перпендикулярной к оси моста, на расстоянии от 3 до 4 футов. Поверх свай нарубается на шипы насадка. Высота такого Б. не должна быть более 8 футов; при большей высоте, кроме верхней насадки, сваи связываются горизонтальными схватками, стянутыми болтами. Такие схватки располагаются ниже горизонта низких вод, а если их две, то и вровень с горизонтом высоких вод. Этого рода Б. употребляются только для мостов балочных и небольших отверстий; для других же систем постройки мостов Б. состоят из 2-х или 3-х рядов свай, связанных между собой. При грунтах каменистых или болотистых, в которые или нельзя забить сваи, или они не держатся, подводную часть Б. делают из ряжей, заполненных внутри и обсыпанных кругом камнем, а выше из вертикальных стоек, соединенных связями и прикрепленных к ряжам. Для быков высотой от 6 до 9 футов нужен лес толщиной от 9 до 9½ дюймов; высотой от 10 до 12 фyтов — 10½ д юймов и от 15 до 18 футов — 12½ дюймов. Деревянные быки устраиваются еще следующим образом: из брусьев, имеющих 10 дюймов в стороне, составляется цилиндр требуемого диаметра. Брусья соединены между собой шпунтами и стянуты железными кольцами снаружи. Для наращивания брусьев употребляются кольца из двутаврового железа, располагаемые внутри цилиндра. Такой цилиндр заполняется внизу на 4 фута бетоном и опускается, заполняя его песком, между которыми в случае наращивания делается деревянный пол или, в противном случае, поверх песка часть цилиндра заполняется бетоном. Такие цилиндры покрываются железными колпаками. В 1888 г. в Америке, в штате Орегон, построен деревянный мост на 2-х быках о 3-х пролетах в 175—260 футов средний. Два тонких деревянных Б. состоят каждый из 32 свай, толщиной 12 дюймов, обшитых брусьями 12х12 дюймов, пространство же между сваями наполнено камнем.

в) Металлические быки первоначально делались из чугунных пустотелых столбиков или железных колонок произвольной длины с плоским основанием и закраинами, которыми эти столбики соединялись между собой болтами. Как на пример подобного устройства, можно указать на Б. Крумлинского путепровода, состоящие каждый из 14 чугунных колонн высотой 17 футов, толщиной 1 фут. Колонны эти соединены в горизонтальной плоскости рамами из таврового железа, диагональные связи сделаны из плоского и круглого железа. Длина Б. у основания 60 футов, ширина 27 футов, а наверху под фермами длиной 30 футов и 18 футов ширины. Высота Б. 200 футов. Подробное описание см. в «Журнале Министерства Путей Сообщения» 1859 г. Затем, чугунным колоннам начали давать большие размеры и делать Б. из одного ряда таких колонн; как пример подобного устройства, можно указать на Б. моста железной дороги, из Бомбея в Берод. Они состоят каждый из 3-х пустотелых цилиндров, диаметром 2 фута 6 дюймов при толщине стенок в 1 дюйм, с продольными и диагональными связями, из коих первые сделаны из таврового железа, а последние — из углового. Расстояние между колоннами 2 сажени. Такого рода быки представляют отличное сопротивление, хотя бы и весьма сильному потоку, но не могут выдерживать малейшего распора арок. Чугунные колонны в мягком грунте ввинчиваются в землю на глубину до 45 футов, а в скалистом вставляются в выдолбленные для них места и заливаются цементом. При дальнейших постройках начали давать колоннам все больший диаметр, уменьшая их число, которое в настоящее время равно двум колоннам, диаметр которых доходит до 18 футов. Верх этих колонн, подведенных под фермы моста, обделывается тесовой кладкой, независимо от наружного карниза, отливаемого также из чугуна. Металлические Б. состоят из верхней и нижней части; первая делается из чугуна, вторая, нижняя — из железа. Нижняя часть склепывается из котельных листов с угловым железом, для чего из последнего делаются кольца, располагаются на высоте колонны через полсажени и поверх обшиваются листами котельного железа. Толщина листов от ½ до ⅝ дюйма. Дабы эта часть колонны легче входила в грунт, головки заклепок делают утонченными. Верхняя часть, как сказано выше, делается из чугуна, вследствие того, что он гораздо меньше ржавеет, чем железо, и удобнее собирается. Колонны составляются из колец, высотой от 0,50 до 0,80 сажени и толщиной от 2 до 3 дюймов, а каждое кольцо — из нескольких частей. Как части колец, так и кольца между собой соединяются болтами с прокладкой в стыках масляного картона, а после соединения швы замазываются чугунной замазкой. Когда части колец большие, то имеют изнутри реборды, которые увеличивают сопротивление их и способствуют лучшему соединению с бетоном. Самый малый диаметр колонны 7 футов, но бывают колонны даметром до 21 фута и более. Колонны располагаются одна от другой не ближе 0,50 сажени, ибо при меньшем расстоянии другая, уже опущенная, от давления земли, производимого опускающейся трубой, могла бы податься в сторону. После установки металлической оболочки Б. на месте и опущении на дно выемки, заполнение бетоном производят посредством сжатого воздуха. Когда выемка земли окончена и дно выровнено, то на твердую поверхность материка кладется слой цементного раствора (один объем цемента на один объем песка) толщиной до 0,40 сажени, после чего начинается заполнение бетоном. Если под основанием Б. грунт не был достаточно твердый, то следует его уплотнить, втрамбовывая щебень или делая ростверк из брусьев, уложенных сплошь. Верх Б. обделывается тесаной кладкой, в которую укрепляются подушки или катки для принятия ферм.

г) Смешанные быки бывают деревянные или металлические, на каменных или на деревянных основаниях. Деревянные Б. на каменном основании делаются при большой их высоте; каменная кладка Б. тогда выводится выше горизонта высоких вод на ½ сажени, а верх делается из брусьев, устанавливаемых на деревянной брусчатой раме. Металлические Б. на каменном основании составляются, подобно деревянным, из рамы, стоек, раскосов и диагональных связей, образуя усеченный конус, иногда огромных размеров; например, в Фортском мосту высота такого металлического Б. составляет 47 саженей, при расстоянии между вертикальными стойками по ширине моста 20,68 саженей и по фасаду 17,08 саженей. Такие металлические Б. покоятся на опорных подушках, составленных из литого железа, лежащих на верхней части каменной кладки быка, в которую заложены анкера из круглого литого железа толщиной 2½ дюйма, служащие запасным укреплением металлического сооружения.

Э. Ф.

В статье воспроизведен материал из Большого энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона.

Быки, промежуточная опора моста; на реках, где бывают ледоходы, у быков устраиваются ледорезы с наклонными поверхностями для ослабления удара льдин и их разламывания.

В статье воспроизведен текст из Малой советской энциклопедии.

Ссылки

• Бык (опора) //Википедия