«Я исследователь» «Мосты в жизни человека»


с. 1
Департамент образования администрации города Омска

Муниципальное образовательное учреждение

«Центр дополнительного образования детей «Эврика»


Открытый городской конкурс исследовательских работ

и проектов младших классов

«Я исследователь»
«Мосты в жизни человека»

Выполнил:

Баранов Семен, обучающийся

БОУ «Гимназия №19»

Руководитель:

Слинкина И.Н., учитель: БОУ «Гимназии №19»



Научный руководитель:

Шагова Ольга Александровна, руководитель Школы технологий и открытий Компании «Джей энд Эс»



Помощник:

Баранова Ю.Б.

Омск 2012 г.

Содержание

Введение 3.



  1. История развития технологий строительства мостов 4.

  2. Удивительные и самые большие мосты мира 5.

  3. Виды мостов 6.

Заключение 9.

Литература 10.

Приложение 11.

Введение
В наше время непрерывно возрастает необходимость строения и проектирования мостов. Для человека мост это не только средство для преодоления пути через реки, водоемы препятствия. Но в тоже время мост - символ торжества человека над силами природы олицетворение красоты и создания. Ведь недаром, люди украшают мосты, дают им имена. По своей значимости для развития человечества сооружение первых мостов сравнимо с изобретением колеса.

Омская область имеет большую протяженность с севера на юг и ее территория разделена Иртышом на 2 большие части Мы живем в городе расположенном на слиянии двух рек Иртыша и Оми. Каждый из нас, возможно, несколько раз в день пересекает эти водные преграды по мостам. Каждый день, я проезжаю по пути в школу по метромосту. И мне стало интересно, а как же они строятся, какие есть мосты в мире и какую роль они несут в себе как влияют на нашу жизнь. Какими могут быть мосты в Омской области в будущем для создания комфортных условий жителей Омской области.



Цель - найти перспективные технологии для строительства мостов в Омской области использовать их для создания опытных образцов.

Задачи:

  1. Изучить историю развития технологии строения мостов.

  2. Изучить виды мостов.

  3. Изучить уникальные и самые большие мосты мира и России.

  4. Создать модели мостов, которые можно использовать на территории Омской по современным технологиям.

Объект исследования: мосты.

Предмет исследования: технологии создания мостов будущего.

Методы исследования: сравнительный анализ, моделирование.
1. История развития технологий строительства мостов

Мост-это сооружение предназначено для перевода дороги через любое препятствие над рекой, оврагами, ущельями. Мосты не только связывают или разделяют берега, у них есть своя история, на них назначают свидания, ими восхищается. Они бывают очень длинными и очень короткими. Каждый из них не похож на другой, и каждый из них при строительстве становиться совершеннее прежнего.

Многие мосты существуют столетиями, соединяя и объединяя разные эпохи. Мосты это символы добрососедских отношений. Люди, народы, страны протягивали друг другу руки и строили мосты, а когда ссорились - сжигали и разрушали их.

Простые самые первые мосты человек стал создавать еще в глубокой древности, они представляли собой перекинутое через ручей бревно.

Позже в качестве материала начали использовать камень. Первые подобные мосты стали строить в эпоху рабовладельческого общества. Первоначально из камня делали только опоры моста, но потом и вся его конструкция стала каменной. Больших успехов в каменном мостостроении добились древние римляне, применявшие сводчатые конструкции в качестве опор и использовавшие цемент, секрет которого был утрачен в Средние века, но потом открыт заново. Многие древнеримские мосты служат и по сей день.

В Средние века рост городов и бурное развитие торговли вызвало необходимость в большом количестве прочных мостов. Развитие инженерной мысли позволило строить мосты с более широкими пролётами, пологими сводами и менее широкими опорами. Самые крупные мосты того времени достигают в пролёте более 70 метров.

В XVI и XVII веках появилась необходимость в ещё более крупных мостах, которые могли бы пропускать большие корабли. В XVIII веке высота пролёта мостов достигает более чем 100 м.

С конца XVIII века для строительства применяется металл. Первый металлический мост был построен в Великобритания в 1779 году. Высота его пролёта составляла около 30 м, перекрытия представляли собой чугунные арки.

В XIX веке появление железных дорог потребовало создания мостов, способных выдерживать значительные нагрузки и постепенно в качестве основных материалов в мостостроении утверждаются сталь и железо. Длиннейшим в Европе конца XIX века был мост через Волгу в Сызрани, построенный по проекту Николая Аполлоновича Белелюбского и составлявший 1443 м в длину. В 1900 медали на международной выставке в Париже удостоился мост через Енисей в Красноярске (проект Лавра Дмитриевича Проскурякова).

В XX веке мосты стали строить также из железобетона. Этот материал выгодно отличается от стали тем, что не требует регулярной покраски.


  1. Удивительные и самые большие мосты мира

Такое привычное для всех нас сооружение, как мост, может быть очень и очень необычным. Большинство мостов не слишком примечательны, но некоторые представляют собой настоящие произведения архитектурного и инженерного искусства, пройтись или проехаться по которым - истинное удовольствие и незабываемое впечатление.

Решая задачу по изучению самых необычных и длинных мостов мира, мы удивлялись насколько гениальны и безграничны возможности технической мысли. Пять самых длинных мостов мира (прил.1.) находятся в Китае – это Танян-Куньшаньский виадук (164,8 км.), Тяньцзиньский виадук (113,7 км.), мост через Вэй (79,7 км.), Циндаосский мост через залив (42,5 км.), Циндаосский мост через залив (42,5 км.). Длина мостов России в десять раз меньше самых длинных мостов мира (прил. 2.) об этом свидетельствуют следующие данные: мост через Каму (14 км., Республика Татарстан), Ульяновский (13 км.) Саратовский (12,8 км), Волгоградский (7 км.), Шегарский (6 км., Томская область).


Из уникальных мостов мира мы детально остановимся на некоторых из них.

Мост Ханчжоу Бэй в Китае - длинна 36 км (фото 1) Протянувшись через залив Ханчжоу, с шестью полосами шоссе в обоих направлениях. Мост был построен для того, чтобы справиться с движением в быстрорастущем районе, что сокращает время в пути между Шанхаем и Нинбо с четырех часов до 2,5 часов.

Самым высоким на данный момент является виадук Милло (Мийо) (фото 2) во Франции. Его высота - 343 метра, Мийо также рекордсмен благодаря самым высоким опорам в мире, а также самым высоким башням моста в мире. На высоте 1125 метров над долиной Тарн на юге Франции виадук Мийо практически летит в воздухе. Мост выше Эйфелевой Башни на 37 метров, и на несколько метров ниже, чем Эмпайр Стейт Билдинг, он строился в течение трех лет и был открыт в 2004 году.

Кроме вида долины, с этого моста также можно рассмотреть облака, когда они формируются под мостом. Мийо – это не путь для тех, кто боится высоты! Его платформа поддерживается 7 столбами и весит 36 000 тонн. 7 башен, каждая 292 футов в высоту и весом в 700 тонн, установлены на опорные столбы.



3. Виды мостов
Исследуя то, какими бывают мосты, мы пришли к выводу, что классификаций очень много, поэтому решили остановиться на видах, которые помогают ответить на следующие вопросы: «Какие препятствия помогаю преодолевать мосты?», «С какой целью и как они троятся?», «Какой материал используется для их создания?».

По виду преодолеваемого препятствия мосты бывают: через реки, ручьи, и подобные водотоки; через дороги, так называемые путепроводы; через овраги, ущелья, называемые виадуки и эстакады.

По назначению: железнодорожные, автодорожные, пешеходные., судоходные (см. фото3 ).

По материалу: деревянные, каменные мосты, железобетонные, металлические.

Из литературных источников и собственных наблюдений мы пришли к выводу, что по технологии строения мосты бывают: разводные, подвесные, качающиеся, сворачивающиеся, подъемные, летающий, поворотный, затопляемый, водный, отодвигаемый. На основании этого выдели мосты, технологические особенности которых можно использовать на территории Омской области. Данные мосты мы возьмем как основу для моделирования.



Пример

Технологические особенности

Гейтсхедский мост в Англии

Макет 1.

Качающийся (арочный наклоняемый, пешеходный)

Мост Тысячелетия находится в Северной Англии и имеет форму двух дуг, одна из которых лежит между берегами, а вторая поднята. Для прохождения судов обе дуги поднимаются, образуя арку высотой 25 метров.

Длина: 126 м (главный просвет — 108 м)

Роллинг-Бридж, Великобритания





Макет 2.


Сворачивающиеся (складывающийся)

Это примечательное сооружение появилось в столице Великобритании в 2004 году. На буднях оно выглядит как обычный пешеходный мостик, но каждую пятницу сворачивается в восьмигранный «клубок», освобождая дорогу идущим по протоке судам. Вместо обычного моста, механизм которого состоит из одного жесткого элемента, который поднимается для прохода под ним лодок, Складывающийся мост может свернуться вокруг себя. Разведенные концы сходятся, до тех пор пока два конца не встретятся. Длинной 3.5 метра, этот мост был сделан из 8 секций, состоящих из железа и древесины. Его поддерживают изогнутые гидравлические перила, установленные на каждой секции. Складной мост, включающий опоры и настил, отличающийся тем, что настил представляет собой цепочки дуг, расположенных дугами навстречу, а одна дуга смещена относительно другой дуги, дуги и цепочки из дуг скреплены замками.

Подъемный

Нидерланды






Макет 3

Много лет назад когда владелец замка хотел защититься от врагов, он просто приказывал поднять мост. Похожие подъемные мосты можно встретить и на каналах Нидерландов, в Северной Германии. Но здесь они служат не для защиты от врагов, а лишь для того чтобы дать проход судам. В стране, где очень много водных каналов, было бы слишком накладно строить виадуки способных пропускать суда с мачтами. Поэтому проще пользоваться подъемными мостами. Разводное пролётное строение может быть поворотным, вертикально-подъёмным или раскрывающимся. Механизмы, приводящие в движение пролётные строения, располагаются внутри мостовых опор или в специальных башнях. Когда корабль подходит к подъемному мосту, гидравлические или электрические подъёмники за несколько минут поднимают или поворачивают (в зависимости от конструкции моста) многотонное пролётное строение.

При подъеме пролетное строение удерживается от раскачивания вертикальными направляющими, прикрепленными к специальным металлическим башням. Последние, устанавливаются на смежных пролетных строениях или на специальных опорах. Вес подъемного пролета уравновешивается висящими на тросах противовесами; тросы перекинуты через шкивы, помещающиеся на верху башен. Подъемка производится посредством механизмов, располагаемых на самом подъемном пролете (реже на башнях). Механизмы состоят в основном из электрической лебедки, на барабан которой навиваются тросы. Преимущество этого типа мостов - простота устройства и эксплуатации; недостаток - ограниченная высота подъема.


Заключение

В ходе исследования мы убедились в том, что сооружение моста крайне ответственное и недешевое дело. Размеры современных мостов нередко выходят за пределы привычного. И никому не приходит в голову, что с таким гигантским сооружением что-то может случиться, потому что наша вера в науку и технику безгранична. Умение сооружать мосты еще со времен древних римлян считалось вершиной инженерного искусства.

Современные технологии строительства очень разнообразны. Они учитывают географические особенности территории, нужды человека, а так же себестоимость строительства.

В результате моделирования мы попытались воспроизвести технологию строения мостов, которые на наш взгляд можно использовать на территории Омской области.



Мостов очень много. В будущем мы планируем более детально остановиться на мостах России и Омской области. Исследовать технологию построения наших мостов. И нам очень хочется, чтобы технические сооружения помогали людям жить, радовать глаз и входили в лидеры удивительных объектов созданных человеком.

Литература

  1. Журнал: Твоя профессия 1987г. Кудряшов Н.М.

  2. Что есть что «Мосты» 1991г. Н.А. Аветесян, Н.А. Зоркая

  3. Мост через века 1985г. А.Пин

  4. Журнал «Реликвии науки и техники» 2007г.

  5. Большая советская энциклопедия

  6. Малая архитектурная энциклопедия Н.И. Боторевич, Т.Д. Кожицева

  7. Путеводитель по архитектурным формам Г.Губе, Г. Кугмар

  8. Бутенко Я.А. Мосты Омской области // Мир дорог. – № 31 декабрь 2007. – С. 12 – 14.

  9. Источники интернета:

http://topofday.ru/2008/top-10-samyh-udivitelnyh-mostov (01/10/2012)

http://ru.wikipedia.org/wiki/Список_самых_длинных_мостов (01/10/2012)

http://ru.wikipedia.org/wiki/Список_самых_длинных_мостовых_переходов_России (01/10/2012)
Приложение 1.
Список самых длинных мостов мира

Место

Длина, км

Название

Дата открытия

Страна

Примечание

1

164,8

Танян-Куньшаньский виадук

2010

КНР

Железнодорожный мост, часть Пекин-Шанхайской высокоскоростной железной дороги.

2

113,7

Тяньцзиньский виадук

2010

КНР

Железнодорожный мост, часть Пекин-Шанхайской высокоскоростной железной дороги.

3

79,732

Мост через Вэй

2008

КНР

Железнодорожный мост, часть Чжэнчжоуской высокоскоростной железной линии.

5

42,5

Циндаосский мост через залив

2007-2011

КНР

Балочный мост поддерживаемый ≈5200 опорами, пересекает северную часть залива Цзяочжоу.

6

38,422

Мост-дамба через озеро Пончартрейн

1969

США

Мост поддерживают более 9 000 бетонных свай

7

36,710

Manchac Swamp bridge

1970

США




8

35,812

Мост Янцунь




КНР

Часть высокоскоростной железной дороги Пекин-Тяньцзинь

9

35,673

Мост через залив Ханчжоувань

2007

КНР

На полпути по мосту построен остров-платформа с центром обслуживания проезжающих

10

35,66

Жуньянский мост

2005

КНР




В список входят мосты (над землей и над водой) длиной более 20 км.

[http://ru.wikipedia.org/wiki/Список_самых_длинных_мостов (01.10.2012)]

Приложение 2
Список самых длинных мостовых переходов России

Место

Длина, км

Название

Дата открытия

Место расположения

Примечания

1

13,967

Мост через Каму

2002

У села Сорочьи горы, Республика Татарстан

Официальное открытие первой очереди состоялось 18 октября 2002 года. Строительство второй очереди еще продолжается.

2

12,98

Ульяновский мост (новый)

2009

Ульяновск

Официальное открытие первой очереди состоялось 24 ноября 2009 года.

3

12,76

Саратовский мост (новый)

2000

Саратов

Мост сокращает путь из Европы в Азию на 500 километров

4

7

Волгоградский мост

2009

Волгоград

Официальное открытие первой очереди состоялось 10 октября 2009 года

5

5,9

Шегарский мост

1987

Томская область

Мост через Обь на Шегарском тракте в районе села Мельниково.

6

5,331

Мост через Амурский залив

2012

Владивосток

Низководный мост через Амурский залив, соединяющий полуостров Де-Фриз и полуостров Муравьёва-Амурского

7

5

Димитровский мост

1978

Новосибирск

Автомобильный мост через Обь

8

3,90

Мост через Юрибей

2009

Ямало-Ненецкий автономный округ

Железнодорожный мост на линии Обская — Бованенково. Самый длинный мост за Полярным кругом

9

3,890

Хабаровский мост

1916

Хабаровск

Хабаровский мост изображен на купюре номиналом пять тысяч рублей билета Банка России

10

3,100

Русский мост

2012

Владивосток

Вантовый мост через пролив Босфор Восточный на остров Русский, имеет самый большой в мире пролёт среди вантовых мостов длиной 1104 метра.

В список вошли мосты, длина которых превышает 2км.

[http://ru.wikipedia.org/wiki/Список_самых_длинных_мостовых_переходов_России(01.10.2012)]
с. 1

скачать файл