Сегодня речь пойдет об очень красивом и необычном строительном эксперименте, проведенном в середине XIX века видным российским инженером Дмитрием Журавским.
С 40-х годов XIX века в Российской империи начинается активное строительство железных дорог. Николаевская железная дорога – первая протяженная железная дорога России – такой себе национальный проект того времени, оказавший существенное влияние на развитие инженерной мысли.
Железнодорожные мосты
Одним из важнейших элементов железной дороги является мост – ложное инженерное сооружение. На всем протяжении Николаевской железной дороги (ее длина 645 км) находится порядка 2.000 мостов. Некоторые из них имеют протяженность от 500 до 1.000 м. Для их строительства была применена довольная новая на тот момент технология, в основу которой легло использование мостовых ферм (название происходит от латинского 'firmus' – прочный, жесткий). Эту строительную технологию – так называемую систему Гау – привезли американские инженеры.
Что же она собой представляла? Ферма – по сути треугольная конструкция, состоящая из горизонтальных поясов, наклонных подкосов и вертикальных тяжей. Предложенная Гау конструкция имела подкосы и пояса из дерева, тяжи же были металлическими, при этом они имели один диаметр.
Эксперимент Журавского
Дмитрий Журавский предположил, что зависимо от расположения тяжей, они испытывают разную нагрузку, поэтому нет смысла делать их одинаковыми. Чтобы доказать свою гипотезу, он сделал деревянную модель моста. Подкосы и пояса были сделаны из деревянных реек, а вот роль тяжей исполнили струны. Далее он нагрузил модель моста, имитируя идущий по нему поезд, и провел смычком по струнам-тяжам. Струны дали разные ноты, что доказывало, что струны имеют разное натяжение, следовательно, они не должны иметь одинакового сечения. Так появились модернизированные мостовые фермы, получившие название «фермы Гау – Журавского».