Файл: 1 Кпір рылысыны тарихы 4 2 Кпір классификациялары 6.docx

Мазмұны:

Кіріспе

Жұмыстың өзектілігі: әлемнің қызықты және танымал көпірлері, олардың адам өмірі мен шаруашылық үшін маңызды.

Адамдар ежелгі заманнан бері көпірлерге мұқтаж болды және біздің уақытқа дейін көпір салу өзекті мәселе болып қала береді. Мегаполистердің кеңеюімен және халықтың көбеюімен, сондай-ақ автомобильдердің пайда болуымен кедергілерді еңсеру және өзендерден өту үшін адамдар көп жолақты үлкен көпірлерге мұқтаж болды. Үлкен және кең көпірлерді салу үшін осындай ауыр және көлемді құрылымды орната алатын көптеген материалдар мен жабдықтар қажет. Бұл материалдар мен жабдықтар көп шығынға ұшырайтындықтан, адамдар көпірдің беріктігін жоғалтпай үнемді және жеңіл болатын жаңа құрылыс құрылымдарын қолдануға тырысады. Көпір құрылысының физикалық негіздерін зерттей отырып, осы жаңа құрылымдарды жасай алуға болады. Әрбір үлкен көпірдің құрылысы кез-келген ел үшін өте қымбат және үлкен оқиға болып табылады, оның маңыздылығын бәрі бірдей түсінбейді. Адамдардың назарын осындай үлкен құрылымдарға аудару мен және көпірлердің пайда болуымен жекелеген тұрғындардың, қалалар мен аймақтардың өмірі қалай өзгеретінін, әлемнің жекелеген бөліктері арасындағы экономикалық және мәдени қатынастардың қалай дамитынын егжей-тегжейлі білу өте пайдалы, өйткені география сабақтарында бұл туралы өте аз айтылды. Сондықтан көпір салу туралы бұл жұмыс өзекті болып табылады.

Жұмыстың мақсаты: көпір құрылысының негіздерін зерттеу және олардың түрлерін қарастыру.

Жұмыстың міндеттері:

-Архитектуралық құрылыстар қатарындағы көпірдің ерекше орнын негіздеу;

-Жиналған материал бойынша деректерді жүйелеу;

-Зерттеу тақырыбы бойынша қорытындылау.

Жұмыстың ғылыми жаңалығы:

1. 
   Ақпараттық үлгіге қосу үшін көпір құрылымының негізгі құрылымдарының параметрлерінің және құрылысты бақылау нәтижелері бойынша деректердің жиынтығы;
   
2. 
   Ықтимал шешімдерді жұптық салыстыру негізінде құрылыс кезінде анықталған сәйкессіздіктерді жою үшін шешім қабылдау әдістері;
   
3. 
   Көпір құрылымдарының құрылысын бақылауда ақпараттық үлгіні қолдану негізінде құрылысты ұйымдастыру техникасы.
   

---

Жұмыстың құрылымы: кіріспе, үш негізгі бөлімнен, қорытындыдан, пайдаланылған әдебиеттер тізімінен.

Нысан: көпірлер, адамзаттың ең үлкен архитектуралық жетістігі ретінде .

1 Көпір құрылысының тарихы

Көпірлердің тарихы – адамзат өмірбаянының жақсы көрінісі. Су тосқауылдары арқылы көпір салу әлемдегі ең көне инженерлік міндет болып келеді, өйткені өзендер мәдениеті мен тілдері әртүрлі аймақтар арасындағы табиғи шекаралардың бірі болып қала береді.

Ғасырлар бойы жоғары инженерлік мектептер көпір мен жол салу мәселелерімен айналысты; осылайша, Франциядағы бірінші және жетекші жоғары техникалық мектеп құрылған күннен бастап «Көпірлер мен жолдар мектебі» атауын алады. Осы уақытқа дейін көне кірпіштен жасалған күмбезді көпірлер инженерлік және құрылыс өнерінің ең көне туындылары ретінде адамдарды қызықтырады. Екі мың жылға жуық Римдегі Ангел көпірі, өзен үстіндегі көпірлердің қирандылары. Авиньонда және өзеннің арғы жағындағы Рона. Севильядағы Гвадалкивир, Регинсбург пен Эсслингиндегі тас көпірлер мың жылға жуық уақыт бойы әлі күнге дейін сақаталған.

Көпірлердің ең көне кіші түрлері - ағаш аспалы көпірлер әлі де бар, бірақ көптен бері өзектілігін жоғалтты. Ағаш көпірлердің тарихы тас көпірлерден қарағанда өте бай екені сөзсіз, олардың ең көнелері сақталмағанымен, жасы жүздеген жылдармен өлшенетін бірқатар құрылыстарды да атауға болады. Ағаш өткелдің басты ыңғайсыздығы оның су тасқыны мен мұздықтардың әсерінен жойылуы болды.[1]

Орта ғасырларда көпірлер стратегиялық нысандарға айналды. Олар көбінесе 1357 жылы салынған Прагадағы Карл көпірі сияқты бекіністер, мұнаралар, бастиондар мен барбикандар кешендерімен қапталған. Бейбіт уақытта бәрі көпірлерде болды - базарлар мен диірмендерден шіркеулерге, ауруханалар мен сарайларға дейін. Сонымен қатар, көпір платформалар, галереялар ретінде қызмет етті, олардан өзен мен су фестивальдерінің көрінісін тамашалауға болатын, тіпті мерекелер мен коронация күндерінде салтанатты аркадалар ұйымдастырылған.

Ежелгі көпір салушылар мүмкіндігінше іргетастың ең жақсы топырақтарына өту үшін орындарды таңдауға тырысқанына қарамастан, олар әлі де табиғи негіздердің көтергіштігінің жеткіліксіздігі мәселелеріне тап болды, бірақ іргетастарды салу арқылы көпірді күшейту қажеттілігі туындады. Мысалы, XVI ғасырда салынған Венециядағы Риалто көпірінің іргетастарын салу кезінде барлығы 6 мың ағаш қадалар соғылған.

---

XIX ғасырдың ортасына дейін көпір құрылысындағы техникалық шешімдер іс жүзінде өзгерген жоқ. Теміржол құрылысының қарқынды өсу дәуірі ғана көпірлерге жаңа талаптар қойды, олар қазір дәстүрлі көлік түрлерінен едәуір үлкен жүктемелер кезінде пайдаланылуы керек еді.[3]

Көпірлердің ұзындығын ұлғайту аралық құрылыстардың жаңа құрылымдық схемаларын әзірлеудің арқасында мүмкін болды. ХІХ ғасырға дейін көпір салу тәжірибесінде ағаш көпірлерден басқа, ұзындығы бір немесе бірнеше аралықтары бар тастан жасалған Арка конструкциялары әдетте 20-дан 30 м-ге дейін қолданылған болатын. Содан кейін темір жол желілерінде болат конструкциялар пайдаланыла бастады, бұл аралықтардың максималды ұзындығын 100 м немесе одан да көпке дейін арттыруға мүмкіндік берді.

XIX ғасырдың аяғында алғашқы үлкен аралықты аспалы көпірлер пайда болды, олардың арасында 1880 жылы салынған ең танымал Бруклин көпірі Нью-Йоркте. Сонымен бірге Батыс Еуропа өзендері арқылы өтетін үлкен көпір өткелдері салынды: Париждегі Сена, Рейн, Эльба, Одер. Оларға Диршау маңындағы Вайхсель өзені арқылы өтетін әйгілі теміржол көпірі және Мюнхендегі үлкен Гессель-хое көпірі кіреді.[2]

Тек Болат көпірлердің дәуірі Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін ғана аяқталды, бұл негізінен аспалы бетондау әдістерін қолдана отырып, алдын-ала кернелген темірбетоннан аралық құрылыстарға көшуге байланысты. Аралық құрылымдарға қойылатын өсіп келе жатқан талаптар, әрине, көпірлердің тіректері мен аралық тіректерінің конструкцияларына сәйкес келуі керек еді. Сонымен қатар, іргетас топырақтарының тұрақтылығына байланысты проблемалардың күрделілік деңгейі айтарлықтай өзгерді. Аралықтардың үлкен ұзындығы тіректерге жоғары жүктемелерді тудырды, ал үлкен күштер кішігірім жерлерде шоғырланды, ал аралық құрылымдар тіректердің көлбеуіне және тіпті кішігірім өлшемдерге де сезімтал бола бастады. Аралықтың ұзындығы мен тіректердің биіктігі неғұрлым үлкен болса, жүктеме соғұрлым жоғары болады және рұқсат етілген шөгудің салыстырмалы мәні аз болады. Нәтижесінде іргетастар массивті және қымбат болды, олар үшін шығындар құрылымның жалпы құнының өсіп келе жатқан үлесін құрады. Қазіргі уақытта "сыртта көрінбейтін" шығындар көпірдің жалпы құнының үштен біріне дейін жетуі мүмкін және одан да көп.

Заманауи көпір құрылысы рекордтарға құмар. Елдер үнемі бір-бірімен бәсекеге түседі. Айта кетейік, қазір Қытай мен Италия әлемдегі ең үлкен көпірді қатар салуға тырысуда. Соныме қатар қарастырылатын басты мәселе әртүрлі критерийлер бойынша көпірлердің заманауи классификациясы болды. Бұл өте маңызды мәселе, өйткені көпірлердің дизайны олардың қандай мақсатта қолданылатынына байланысты.[5]

---

2 Көпір классификациялары

Көпірлер келесі критерийлер бойынша жіктеледі: тағайындалуы, тіректер мен аралықтар түрі, материал түрі, өту деңгейінің орналасуы, статикалық жүйе, жүріс бөлігінің ені.

Тағайындау бойынша көпірлер бөлінеді:

- авто жол – жолдармен жүретін көліктің барлық түрлеріне;

- темір жол - темір жол пойыздары үшін;

- қалалық жол - қалалық көліктің барлық түрлері мен жаяу жүргіншілер үшін;

- аралас - автомобиль мен теміржол пойыздары үшін;

-арнайы - құбырларды өткізуге арналған.

Қолданылатын тіректердің түріне сәйкес көпірлер ажыратылады:

- іргетастар арқылы аралық құрылыстардан жүктемені тікелей топыраққа беретін және айтарлықтай шөгінділердің болмауымен сипатталатын қатты тіректердеен құралады.

Аралық құрылымның түрі бойынша көпірлер ажыратылады:

- қозғалмайтын, онда көпір құрылымы әрқашан тіректерге қатысты өзгермейтін позицияны алады;

-кемелерді өткізу үшін кеме қатынасы үшін талап етілетін мөлшерде арнайы аралықты ашылатын.[4]

Көпірлердегі қозғалыстағы үзілістердің болмай қалуы олардың маңызды кемшілігі болып табылады. Қолданылатын материалдардың түріне қарай ағаш, металл, темірбетон, бетон және тас көпірлер бөлінеді. Бұл жіктеудегі анықтаушы фактор аралықтың материалы болып табылады. Мысалы, металл көпірлерге металл қондырмасы бар көпірлер жатады, онда тіректерді кез келген материалдан жасауға болады. Материалдардың әрқайсысы көпірдің дизайнына да, оны салу әдістеріне де өзінің маңызды ерекшеліктерін береді.

Жолдың жүру бөлігінің деңгейі бойынша жүріспен көпірлер бөлінеді:

- үстіңгі жағында, жүріс бөлігі аралық құрылымдардың үстінде орналасқанда;

- төменгі жағында, жүріс бөлігі аралықтар түбінің деңгейінде болғанда;

- ортада, жүріс бөлігі аралықтың ортаңғы бөлігінде болғанда.

Аралық құрылымдардың негізгі тірек құрылымдарының статикалық схемасына сәйкес көпірлер ажыратылады:

- аралық құрылымдарда тік жүктемелерден тек тік тірек әсерлері пайда болатын аркалық жүйелер;

- тік жүктемелердің әсерінен көлбеу тірек әсерлері пайда болатын, көлденең құрамдас бөлігі - аралық қондырғысы бар аралық жүйелер;

-біріктірілген жүйелер, онда алғашқы екі топтың жүйелері біріктірілген және мұндай комбинациялардың саны көп болуы мүмкін. [7]

Адам баласы жаратылысынан алдындағы кедергілерді аттап өтуді мақсат тұтқан. Ол - қанымызда бар дүние. Әрине, ХХІ ғасырда өзен-көлдерді аттап өту түкке тұрғысыз дүние болып қалды.

---

Осылайша, көпірлердің белгілі бір түрлері бар, мысалы, статикалық жүйе бойынша олар мыналарға бөлінеді:

1)



1-сурет. Балкалық көпір.

Балкалық көпір - бұл көпір қарапайым құрылымдардың бірі болып саналады, өйткені аралық құрылымдар, сондай-ақ тіректер арасындағы төбелер балкалық болып табылады. Мұндай көпірдің негізгі балкалары екі түрге бөлінеді: тұтас және көлденең қима, ал тіректер тек аралық элементтерінен тік жүктемелеге беріледі, сондықтан олар иілу үшін жұмыс істейді.

2)



2-сурет. Қалқымалы және тірек көпір.

Қалқымалы және тірек көпірлер - бұл құрылымдардың өзгермелі аралықтар немесе тіректер сияқты айрықша ерекшелігі бар. Мұндай схемаларды уақытша деп санауға болады, өйткені олар берік жақтауды және жағамен бекітілуді қамтамасыз етпейді.

3)



3-сурет. Дөңес көпір.

Дөңес көпір - бұл көпір жоғары қарай қисайып салынған, доғаны құрайтын көпір дизайнының бір түрі. Көпірдің аралығы дұрыс есептелген кезде іс жүзінде иілу деформациясын сезінбейді, сондықтанө дөңес көпір берік болады және көп жылдарға жарайды.

4) Тартылған көпір - бұл көпірлердің балкалық көпірлерден айырмашылығы, аралық конструкциялардан тіреуіштерге берілетін жүктемелер тек тік емес, сонымен қатар көлденең беріліп отырады.

Сонымен қатар тартылған көпірлерді төрт санатқа бөлуге болады:



4-сурет. Рамалық көпір.

‒ Рамалық - конструкцияда рамалар пайдаланылады, жақтаулар тірек қызметін атқарады, ал аралық конструкциялар ретінде ригельдер қызмет етеді.



5-сурет. Аспалы көпір

‒ Аспалы немесе ілулі - бұл жағдайда тірек құрылымы үшін икемді элементтер (арқандар, тростар) қолданылады. Қосымша беріктік үшін фермелар мен балкалар қолданылады.



6-сурет. Кабельді көпір

‒ Кабельді - аспалы көпірлердің бір түрі: негізгі тірек құрылымының рөлін болат арқандардан жасалған аспалы кабельдер атқарады.

---