Home

Корзина для мыслей -

Апр. 29, 2008

02:50 pm

Previous Entry в избранное рассказать другу Next Entry

Полшестого вечера 29 августа 1907го клепальщик по имени Ингвар Холл работал на частично построенной южной опоре Квебекского моста. Только что он услышал первый, предупредительный свисток, означавший конец рабочего дня, и стал заканчивать работу, ожидая второго, разрешающего спуститься с пятидесятиметровой высоты и идти домой.
Но вместо свистка он услышал грохот, напоминающий выстрел из пушки. Две фермы в южной части моста рухнули, вслед за ними в реку полетели опоры моста, почти готовая центральная консоль, и восемьдесят шесть инженеров и рабочих. Свидетели описывали падающие опоры как «огромные мгновенно тающие сосульки».
Через несколько минут Холл, потерявший два пальца, полузахлебнувшийся, был подобран спасателями с лодки. Только десяти его товарищам повезло так же, как ему, остальные погибли.
Несмотря на то, что полное разрушение Квебекского моста заняло всего лишь пятнадцать секунд, события, определившие катастрофу, начались за годы до этого.
Летом 1897го года знаменитый американский инженер Теодор Купер посещает ежегодное собрание Американского Общества инженеров-строителей, которое в тот год проходило в Квебеке. Тут он впервые слышит о грандиозной идее канадских властей – построить вблизи города консольный мост через реку Св. Лаврентия, причем построить без помех для навигации. Однако, кроме идеи, у канадцев не оказалось практически ничего, основной же проблемой, от которой зависело решение всех остальных, было наличие опытного и известного инженера, имя и знания которого могли бы привлечь интерес, а значит и средства на строительство. И Купер загорелся идеей.
Купер получил диплом инженера 1858м, в 19 лет. Три года он служил механиком на канонерке во время Гражданской Войны, затем учился в военно-морском училище, служил во флоте. Но в 1872м ради участия в строительстве моста в Сент-Луисе он увольняется морской службы.
Этот мост положил основу его карьере, здесь на Купере была ответственность за качество изготовления и монтаж конструкций, он разрешал как текущие вопросы, так и критические ситуации. После окончания строительства в 1874м он стал очень востребован как инженер и смог сам выбирать себе проекты. В 1879м он строит мост Карнеги в Питтсбурге, затем мост Сиконк в Провиденсе, мост на Шестой улице в Питтсбурге, мост на Второй Авеню в Нью-йорке. Но все эти мосты были для него ремеслом, обычной, ничем не примечательной работой, они не были способны сделать его выдающимся, а не просто востребованным инженером. И тут - предложение канадцев, достойное завершение карьеры и заслуженная слава. (слева и справа) Теодор Купер

Два года шла предварительная работа Купера с Компанией Квебекского Моста. Канадцы не могли в связи с отсутствием средств поручить ему разработать проект целиком, но он обещал консультировать их по представленным проектам. Компания Моста остановила выбор на проекте фирмы «Феникс» из Пенсильвании. Джон Динс, главный инженер «Феникса», писал: «Я рад сообщить, что наш проект был принят господином Купером благосклонно, им не было найдено ни одной ошибки, и внесены только небольшие исправления.» Динс не ошибался - действительно, 23 июня 1899 года Купер пишет в Компанию Моста, что «предложения «Феникса» лучшие и наиболее дешевые из виденных им».


(слева) Чертеж консольного моста. Массивные башни передают свой вес и вес центральной консоли на береговые опоры. Преимуществами таких мостов является возможность работы без перекрытия русла реки и монтаж практически всей конструкции с берега, без возведения временных сооружений.
(справа) Группа английских инженеров демонстрирует, как устроен консольный мост. Очевидно, что вес центрального инженера является критичным для устойчивости конструкции.

Дешевизна проекта была, как видно, одним из главных его козырей. В последующих письмах Купер постоянно вносит в проект изменения, направленные на его удешевление. 25 апреля 1900го, за пять дней до назначения главным инженером проекта, он вносит предложение, впоследствии оказавшееся роковым: «я рекомендую в целях упрощения и удешевления строительства увеличить пролет моста с 1600 до 1800 футов (с 460 до 540м). Это позволит строить опоры моста на более мелком месте, что приведет к ускорению работ по меньшей мере на год и их меньшей подверженности ударам льда при ледоходе. Естественно, при этом нужно произвести перерасчет центрального участка моста».

Компания Моста с радостью согласилась с изменениями. Но, работая в режиме экономии средств, за следующие три года, пока строились опоры моста, подъездные пути, готовились чертежи конструкций - никакие перерасчеты не проводились. А «Феникс», авторы проекта, при всей их расположенности к квебекцам, отказывались перерабатывать проект бесплатно. Модельные тесты и опыты, которые обычно проводились при таких уникальных постройках в то время, так же не осуществлялись – Купер сказал, что проект хорош, зачем нужны тесты?

В 1903м, в том числе и под влиянием авторитета Купера, канадское правительство наконец-то выпускает облигации на 7 миллионов долларов для достройки моста. И тут уже не до перерасчетов – нужно быстрее заканчивать стройку, теперь время стоит денег. Три года, когда можно было спокойно перерасчитать мост - потеряны. И центральная консоль начинает изготавливаться по ранее принятым спецификациям, из той же стали, которую планировали до изменений Купера.

Похоже, что примерно в это время Купер охладевает к проекту. Мало того, что он не вмешивается в изготовление конструкций моста, он еще и заявляет, что слишком стар, болен и занят, чтобы находиться в Квебеке. Отныне он будет осуществлять контроль из своего офиса в Нью-Йорке. Он даже просит снять с него обязанности главного инженера, ответственного за проект, но, естественно, никто не идет ему навстречу.

К тому же у Купера возникают трения с Шрайбером, главным инженером Железнодорожного департамента Квебека. Шрайбер считает, что несмотря на авторитет Купера, неплохо бы назначить комиссию из независимых инженеров, которые могли бы оценить, допустимо ли строить по прежнему проекту.
Купер пишет в Компанию Моста «С этим Шрайбером я чувствую себя здесь подчиненным».

В 1905м, чтобы не получать в будущем подобных проблем, Купер ставит на строительство своего представителя, «глаза и уши», молодого инженера Нормана МакКлура.

В начале 1905го готовы уже рабочие чертежи моста, и появляется еще одна, последняя возможность рассчитать конструкцию, но это никому не нужно – возможные изменения могли привести к необходимости всё начинать сначала и напугать кредиторов.

1го февраля 1906го прозвучал первый звоночек. Купер получает письмо от металлургов, в котором указывается, что общий вес деталей консоли моста превышает расчетный на 2500 тонн. Но к этому времени уже изготовлены все детали моста, и альтернатива - либо собрать их, либо начать проектировать строить мост заново.

К лету 1907го мост в основном собран. Но 15 июня МакКлур пишет Куперу: «Мы не смогли нормально приклепать два средних ребра южной башни, в четырех случаях детали изогнуты так, что не соответствуют друг другу. Купер отвечает: «Ничего страшного».
В июле на место устанавливается центральный, утяжеленный и неперерасчитанный участок моста. Деформация ускоряется.

Шестого августа МакКлур пишет, что некоторые фермы южной башни выглядят визуально согнутыми. Динс возражает, что фермы были такими доставлены на стройку. Дебаты продолжаются одновременно с монтажом конструкций, вес моста растет, растет и деформация.
27 августа кризис очевиден для всех – за неделю изгиб ферм увеличился с двух до шести сантиметров.
Слух об этом становится известен всем на стройке. Прораб Йенсер решает приостановить работу, опасаясь за безопасность рабочих, но быстро передумывает под давлением руководства Компании – там боятся, что потом не удастся собрать рабочих и достройка приостановится до весны. Более того, несмотря на очевидный рост деформации, чиновники продолжают утверждать, что детали моста именно такими и были поставлены на стройку.

Поскольку на месте никто ничего не хочет брать на себя ответственность, 28го августа МакКлур едет в Нью-Йорк к Куперу. В 11-30 29го он в офисе Купера сообщает ему о происходящем. Купер приказывает ему отправить телеграмму с требованием срочно остановить стройку. Но Макклур, стремясь быстрее вернуться в Квебек, забывает эту телеграмму отправить.
В пять часов вечера того же дня возле моста Макклур встречается с инженером Динсом и проектировщиком Слапкой и от имени Купера приказывает остановить работы. Динс отказывается снять людей с моста, аргументируя письмом проектировщиков о безопасности небольшой деформации конструкции. В полшестого, с первым звонком об окончании работы, они расстаются, договорившись встретиться на следующий день.


(сверху)Так выглядел мост через 3 минуты после расставания инженеров.
(снизу слева) Памятник погибшим строителям моста.
(снизу справа) Команда по лякроссу (спортивая игра наподобие крикета) резервации Канаохе индейского племени мохаук на фоне строящегося моста. Именно эти люди работали клепальщиками на мосту, и большинство из изображенных на фото погибло 29го августа 1907г.


Королевская комиссия сочла виновными в катастрофе инженеров Купера, Слапку и Динса.

Два года продолжалась очистка реки от обломков моста. Новый мост был запроектирован в три раза прочнее и в два с половиной раза тяжелее, чем обвалившийся. Это не помогло – во время монтажа в 1916м центральная консоль сорвалась, убив 11 человек.



(слева сверху) 1915 год;
(справа сверху) 1916 год;
(центр) Буксировка центральной консоли;
(снизу слева) подъем консоли;
(снизу справа) обрыв конструкции

Только 3 декабря 1919 года, почти через 20 лет после начала работ мост был торжественно открыт принцем Уэльским (слева) знак, посвященный открытию моста с указанием его создателей. За четыре месяца до открытия в собственном доме умер Теодор Купер, жертва своей гордыни, так и не ставшим великим инженер.

Ну и на закуску несколько фоток и открыток моста, который за последующие почти 90 лет после своего незадавшегося рождения стал одним из символов Квебека.










Comments:

[User Picture]
From:[info]rabid_worg
Date:Апрель 29, 2008 11:14 am none (UTC)
(Link)
Людское тщеславие...
(Ответить) (Thread)
[User Picture]
From:[info]rudzin
Date:Апрель 29, 2008 11:18 am none (UTC)
(Link)
О - правильное слово Вы нашли.
(Ответить) (Parent) (Thread)
[User Picture]
From:[info]chesheer_cat
Date:Апрель 29, 2008 12:05 pm none (UTC)
(Link)
спасибо.
где Вы находите такие интересны материалы?
(Ответить) (Thread)
[User Picture]
From:[info]rudzin
Date:Апрель 29, 2008 12:12 pm none (UTC)
(Link)
Рад, что читаете.

Материалы - ну, в общем, сам пишу. Обычно кто-то где то о чем то упоминает, начинаю копать, иногда удается. Вот этот материал пришлось компилировать из треханглоязычных, одной франкоязычной и одной русскоязычной книги, википедии, гугла, и воспоминаний о Киплинге :).
(Ответить) (Parent) (Thread)
[User Picture]
From:[info]chesheer_cat
Date:Апрель 30, 2008 04:24 am none (UTC)
(Link)
здОрово! еще раз спасибо, очень интересно Вас читать ))
(Ответить) (Parent) (Thread)
[User Picture]
From:[info]ircmaan
Date:Апрель 30, 2008 10:11 am none (UTC)
(Link)
спасибо вам огромное
(Ответить) (Parent) (Thread)
[User Picture]
From:[info]rudzin
Date:Апрель 30, 2008 10:17 am none (UTC)
(Link)
Вам спасибо - что читаете. Есть ради кого стараться :)
(Ответить) (Parent) (Thread)
[User Picture]
From:[info]periskop
Date:Апрель 29, 2008 12:15 pm none (UTC)
(Link)
Интересная история. Не слыхал о такой.
(Ответить) (Thread)
[User Picture]
From:[info]tiran0zavr
Date:Апрель 29, 2008 02:54 pm none (UTC)
(Link)
Спасибо - прочитал с удовольствием!

А рядом новый мост построили? Старый перестал справляться или испугались возросшей нагрузке? По-моему я смотрел по ТВ передачу на этот счет. Через новый мост проходит многорядная платная автодорога, соединяющая скоростные шоссе, а старый мост оставили скорее как символ, нежели для выполнения его основных функций...

А поезда так там и не ходили или рельсы "сейчас" убрали?
(Ответить) (Thread)
[User Picture]
From:[info]rudzin
Date:Апрель 30, 2008 06:27 am none (UTC)
(Link)
Рад, что Вам понравилось :)

Мост изначально был построен под железную дорогу/трамвай/пешеходов. Потом оставили один путь железнодорожный, а всё остальное в асфальт закатали. А когда этого оказалось мало, рядом построили в 1970м мост Пьера Лапорта уже чисто под автотрафик (его видно на некоторых фото).
(Ответить) (Parent) (Thread)
[User Picture]
From:[info]dragetta
Date:Апрель 29, 2008 05:00 pm none (UTC)
(Link)
Внушительная конструкция. Спасибо, интересно.
(Ответить) (Thread)
[User Picture]
From:[info]kopoba
Date:Апрель 30, 2008 07:30 am none (UTC)
(Link)
да, интересная история, спасибо
(Ответить) (Thread)
[User Picture]
From:[info]robinbad
Date:Апрель 30, 2008 09:19 am none (UTC)

--

(Link)
Потрясающая проработка материала, прочел запоем эту и все другие статьи. Восторг!
(Ответить) (Thread)
[User Picture]
From:[info]rudzin
Date:Апрель 30, 2008 09:30 am none (UTC)

Re: --

(Link)
:)))) Спасибо Вам за Ваш, не побоюсь этого слова, комплимент.

Буду стараться и впредь. А проработка иногда страдает, Вы еще это заметите в будущем.
(Ответить) (Parent) (Thread)
[User Picture]
From:[info]robinbad
Date:Апрель 30, 2008 09:49 am none (UTC)

Re: --

(Link)
Придраться всегда ведь есть к чему. По делу этим страдают в основном бездельники. Нет предела совершенству, про это я не забываю. Но когда встречаешь в сети с душой проработанный материал, который тебе становится крайне интересным, то на мелкие огрехи внимания не обращаешь. Даже за короткой статьей с несколькими картинками всегда видно, сколько автору потребовалось сил и времени на достижение результата. Это не copy/paste. В Ваших статьях меня поражает легкость изложения при всей серьезности изучаемого материала. Буду учиться.
(Ответить) (Parent) (Thread)
[User Picture]
From:[info]robinbad
Date:Апрель 30, 2008 09:50 am none (UTC)

Re: --

(Link)
Во втором предложении предыдущего поста нужно читать: "Не по делу этим страдают, в основном, бездельники" :)
(Ответить) (Parent) (Thread)
[User Picture]
From:[info]rudzin
Date:Апрель 30, 2008 10:02 am none (UTC)

Re: --

(Link)
Меня так учили в свое время - чем сложнее вещь, тем проще она должна быть объяснена. А времени уходит прорва, это точно.
(Ответить) (Parent) (Thread)
[User Picture]
From:[info]ctocopok
Date:Май 1, 2008 11:25 pm none (UTC)
(Link)
Так и не понял, как работает конструкция моста. Кто кого на чем держит? :)
(Ответить) (Thread)
[User Picture]
From:[info]applex
Date:Май 2, 2008 08:18 am none (UTC)
(Link)
+100 %

Мост совершенно уродский не только по виду, но и по сути конструкции. (Пишу как архитектор с техническим архитектурным образованием).
а фотографии, где инженеры демонстрируют работу конструкции, совершенно очевидно, что крайние точки всей это системы должны затягиваться вниз, чтобы коромысла двух больших ферм могли удержать маленькую ферму посередине.
В реальности в крайних точках мостовой системы стоят кирпичные быки, то есть инженеры видели в этом просто стоечнобалочную конструкцию! это просто бред, ведь там идет отрыв.
(Ответить) (Parent) (Thread)
[User Picture]
From:[info]rudzin
Date:Май 2, 2008 12:29 pm none (UTC)
(Link)
Как хорошо, что Вы зашли.

Вы, как профессионал в этой области, безусловно, значительно лучше меня сможете объяснить, как же работает эта конструкция, простыми и доступными непосвященным словами. Будет здорово, я обязательно вставлю апдейт в текст. А то непонятно, действительно, почему по такой бредовой схеме строили мосты.

Да, а Вы какую бы более дешевую и применимую к данным условиям схему в отсутствие железобетона предложили бы?

Заранее благодаврен за конструктивные ответы :)



(Ответить) (Parent) (Thread)
[User Picture]
From:[info]applex
Date:Май 9, 2008 08:17 pm none (UTC)
(Link)
Сергей, извиняюсь, что затянул с ответом.

Image Hosted by ImageShack.us

Я вижу схему моста так. Северная и южная башни моста (эти гигантские ромбы) представляют собой коромысла (балансирующие на опорах моста как на шарнирах), а на концах этих коромысел держится фермочка среднего пролета. Поскольку визуально башни симметричные фермы, то для устойчивости конструкции сумма сил, действующих на них со всех сторон (как и сумма моментов) должна равняться нулю. Если мы нагружаем один конец коромысла (на схеме это сила F1, действующая вниз, т.е. общее усилие F, разложенное по краям), то этой нагрузке должна противодействовать сила F2. Каждая из башен будет работать как консоль, если она будет жестко связана с берегом в точке шарнира и в концевой точке, а для этого нужно, чтобы вырывающее усилие F1 (направленное вверх) компенсировалосья затягом F2 вниз.

Затягом.

Где там затяг? Это выглядит как просто каменная опора.



Меж тем, когда группа английских инженеров демонстрирует, как устроен консольный мост, на фото неплохо видно, что во-первых, вес центрального инженера компенсируется изрядным весом камней в штабелях по краям (подвешенных! – вот он, затяг), а во-вторых, руки инженеров крепко сжимают концы палок, упирающихся в стулья, и это демонстрирует сжатие нижнего обвода башен.


А схема за спиной у инженеров гласит совсем о другом.
Если сжимать прямой черенок лопаты, то черта с два его прогнешь. А вот сжатие уже изогнутой палки приведет лишь к большему ее изгибу.

Я не могу понять, для чего изогнут нижний обвод южной и северной башен на этой (и другой) схеме. Есть ощущение, что пытались сымитировать легкость арочного пролета. «Шестого августа МакКлур пишет, что некоторые фермы южной башни выглядят визуально согнутыми». Еще бы – а откуда здесь взяться сопротивлению на сжатие?

 



То есть, вместо схемы, которая могла бы работать так (нижние стержни и стойки работают на сжатие, верхние стержни – на растяжение)

Image Hosted by ImageShack.us

изначально была схема натянутого лука. Лук перетянули лишней нагрузкой – он и лопнул.

PS По железобетону. Даже в условиях металла и клепки любая схема может работать, если она разумная. Вместо затяга по концам башен я бы сделал каждую из башен несимметричной и большую бы ее часть (и больший вес) положил на берег. Тогда среднюю ферму можно было бы делать еще протяженнее, а в этом в общем-то и есть суть моста. Делать арку над мостом? не думаю, это была бы громоздкая конструкция.
(Ответить) (Parent) (Thread)
[User Picture]
From:[info]rudzin
Date:Май 12, 2008 07:21 am none (UTC)
(Link)
Большое Вам спасибо за развернутый и понятный ответ.

Насколько я понимаю, всё упирается в строение каменной береговой опоры: если эта опора является именно опорой, т.е. каменной коробкой, на которой просто лежит край консоли, то схема не выглядит логичной, равно как и не соответствует тому, что демонстрируют инженеры (более того, не просто демонстрируют, конкретно эти люди по этой же схеме строили двухпролетный консольный мост в заливе Ферт, в Шотландии).

Однако, не можем ли мы предположить, что опора играет именно ту роль, которая была бы логична в данном случае: металлическая конструкция консоли продолжается внутри каменной опоры, при этом, сколько я понимаю, при нагрузке "речной" части коромысла весом центрального пролета, "береговая" ее часть будет пытаться выдрать :))) каменную опору из земли, что и соответсвовало бы схеме.
(Ответить) (Parent) (Thread)
[User Picture]
From:[info]rudzin
Date:Май 2, 2008 12:31 pm none (UTC)
(Link)
Дяденька, я же не настоящий сварщик. :))) Я даже не настоящий инженер.

У меня, как НЕпрофессионала сложилось ощущение, что момент, который создает центральная консоль, передается через верхние фермы моста к тяжелым каменным опорам на берегу, причем конструкция каждой фермы работает не как единая балка, а распределяет усилия. Но дальше мои способности расчета подобных конструкций тормозят. Простите меня :(((

Тем более, когда на бредовость подобной конструкции указывают профессионалы, не предлагая, к сожалению, никакого альтернативного и понятного разъясения.
(Ответить) (Parent) (Thread)