Лачен мост

Лачен мост — мосна конструкција со крајни ѕидови на секој крај, обликувани како закривен лак. Ваквите мостови функционираат со пренесување на тежината на мостот и неговите товари делумно во хоризонтална насока, каде што притисокот го држат крајните ѕидови од двете страни. Лачните мостови се идеален систем за камен, тула и бетон. Вијадукт (долг мост) може да се направи од низа лакови или лакови, иако денес другите конструкции се поекономични. Закривената оска на лаковите, без оглед на материјалот, може да се обликува како полукружница, кружен пресек, парабола, елипса, хипербола, обратна верижница или сложена крива. Најчесто користен статички систем за бетонски конструкции е затегнат лак, а двоен лак за челични конструкции. Кај постарите мостови, може да се види и троен лак, со врска во темето.
1 Историја
Првите лакови биле изградени во Месопотамија пред повеќе од четири милениуми, но тие биле користени само повремено, главно за подземни структури. Веројатно најстариот постоечки лачен мост е мостот Аркадико во Микена, Грција, од околу 1300 година пр. н. е., камен мост со лажен свод кој сè уште го користи месното население. Добро зачуваниот хеленистички мост Елеутерна има триаголен лажен свод. Од 4 век пр. н. е. е пешачки мост во градот Родос, заснован на ран вусоарски лак.
Иако вистинските лакови им биле познати и на Етрурците и на Старите Грци, Римјаните биле првите што целосно ги сфатиле можностите на лакот во изградбата на мостови, како кај сводот и куполата. Список на римски мостови составен од инженерот Колин О'Конор вклучува 330 римски камени мостови за сообраќај, 34 римски дрвени мостови и 54 римски аквадукти, од кои многу сè уште стојат, па дури и се користат за сообраќај на возила. Поцелосно истражување направил италијанскиот научник Виторио Галијацо, кој пронашол 931 римски мост, претежно од камен, во дури 26 различни земји (вклучувајќи ја и поранешна Југославија).
Римските лачни мостови обично биле полукружни, но постојат и многу сегментни лачни мостови (како што е мостот Алконетар), каде што лакот е помал од полукруг. Предностите на сегментните лачни мостови се тоа што е дозволена само количината на поплавна вода што може да помине низ распонот, со што се спречува уривање за време на поплави, а самиот мост е полесен. Повеќето римски мостови имаат примарен лак со клинести камења (''вусоари'') со иста големина и облик. Римјаните граделе и структури со еден распон и долги структури со повеќе лакови, како што се аквадуктите Пон ди Гар или Сеговија. Нивните мостови од раните времиња имале отвори за поплавување во столбовите, на пр. Понс Фабрициус во Рим (62 пр. н. е.), кој е меѓу најстарите големи мостови што сè уште постојат.
Римските инженери биле првите, а сè до Индустриската револуција, единствените градители на мостови од бетон, наречени ''Opus caementicium'' . Надворешноста обично е покриена со тула или делкан камен, како мостот Алкантара.
Римјаните, исто така, вовеле сегментни лачни мостови. Мостот Лимира, долг 330 метри, во југозападна Турција, има 26 сегментни лакови со просечен однос на распонот и висината од 5,3:1, давајќи му на мостот необична хоризонтална кривина неспоредлива повеќе од еден милениум. Трајановиот мост преку Дунав имал дрвени сегментни лакови (кои стоеле на бетонски столбови високи 40 метри). Се верува дека ова е најдолгиот лачен мост во последните илјада години, и во однос на вкупната должина и поединечните распони, додека најдолгиот римски мост е Пуенте Романо во Мерида, долг 755 метри, и сè уште е во употреба. Римскиот мост Карамагара во Кападокија може да го претставува најстариот зачуван мост со зашилен лак.
Во средновековна Европа, градителите на мостови ги подобриле римските структури со користење на потесни столбови, потенки цилиндрични лакови и помал сооднос помеѓу распонот и висината. Готските зашилени лакови, исто така, ги намалиле страничните притисоци и дозволиле зголемување на распонот, како што е случајот со ексцентричниот Понт дел диабле (1282) во Каталонија.
Во 14 век, мостовите достигнале нови височини. Распони од 40 метри, претходно недостижни во историјата на ѕидани лакови, сега биле постигнати во многу различни места како Шпанија (Мост Сан Мартин), Италија (Мост Кастелвекио во Верона) и Франција (Пон ди диабл (Сере) и Пон гран) и со лакови од различни типови, како што се полукружни, зашилени и сегментни лакови. Мостот кај Трецо Сулада, уништен во 15 век, дури имал распон од 72 метри, и не бил надминат сè до 1796 година. Најголемите распони на лачни мостови од камен и неармиран бетон биле постигнати на камениот железнички мост над реката Соча кај Солкан, Словенија (85 м), изграден во 1900–1910 година, и на патниот мост кај Плауен над долината Сиратал во Германија (90 м), кој има неармиран бетонски лак.
Структури како што е познатиот сегментен лачен мост Понте Векио во Фиренца (1345) се комбинација од инженерство (однос распон/висина од над 5,3 спрема 1) и естетска привлечност. Трите елегантни свода на ренесансниот Понте Санта Тринита (1569) го претставуваат најстариот елиптичен лачен мост во светот. За толку ниска структура биле потребни масивни потпорни столбови кои, како на мостот Риалто во Венеција и Флајшбрике во Нирнберг (однос распон/висина од 6,4:1), бараат илјадници дрвени столбови, делумно забиени под агол за поефикасно да се спротивстават на страничните притисоци.
Во Кина, најстариот постоечки лачен мост е мостот Џаоџоу од 605 година, кој комбинирал многу низок сооднос на распонот и висината од 5,2:1 и употреба на лачни лопатки (потпрени на железни греди). Мостот Џаоџоу, со должина од 51 м и распон од 37 м, е првиот мост во светот целосно од камен со лопатки и сегментен лак, што овозможува поголем премин во случај на поплави. Мостови со перфорирани лопатки постојат низ целиот свет, како на пример во Кина (мост Анџји, 7 век), Грција (мост на Арта, 17 век) и Велс (мост Кенарт, 18 век).
Во поново време, некои градежни инженери продолжиле да градат мостови со камени и тулени лакови, вклучувајќи ги Томас Телфорд, Исамбард Кингдом Брунел и Џон Рени. Клучен пионер бил Жан-Родолф Пероне, кој користел многу потесни столбови, ревидирани методи на пресметка и извонредно низок однос на распонот и висината. Лачните мостови се изградени со употреба на различни материјали, вклучувајќи леано железо, челик и бетон.
Современите лачни мостови се градат од армиран бетон, челик и композитен пресек за распони од 50 до 500 м, додека надлачните конструкции се изработуваат од армиран и преднапрегнат бетон или композитна конструкција. Лачните мостови се многу погодни за премостување на длабоки долини и карпести терени.
2 Едноставни лачни мостови
Каменот, тулата и другите слични материјали се цврсти на притисок и не толку на смолкнување, но имаат слаба затезна цврстина. Затоа, ѕиданите лачни мостови се дизајнирани за конструкции кои, колку што е можно повеќе, се под притисок. Секој лак е изграден на привремено потпорно скеле или оплата. Кај првите лачни мостови под притисок, каменот темелник во средината на мостот ја носел тежината на остатокот од мостот. Колку повеќе тежина се ставала на мостот, толку посилна станувала структурата. Ѕиданите лачни мостови биле исполнети со разни материјали (вклучувајќи шут) над лакот за да се зголеми оваа мртва тежина на мостот и да се спречи појавата на напрегања во прстенот на лакот. Други материјали што се користеле за изградба на вакви мостови биле тули и неармиран бетон. Камења исечени од ѕидарија биле користени за површините за да се намалат силите на смолкнување. Таму каде што се користеле случајни, необработени камења, тие биле поврзани со малтер и дури потоа скелето/оплатата се отстранувало.
3 Камени засводени мостови
Се разликуваат камени мостови со еден отвор и темели закотвени во карпеста подлога и камени мостови со неколку идентични или различни отвори. Бидејќи длабоките темели не биле познати во минатото, темелите еродирани од вода биле најчеста причина за оштетување и уривање.
4 Видови лачни мостови
4.1 Лажен свод
Мост со лажен лак е ѕидан или камен мост кај кој секој повисок слој од камен е малку конзолно навнатре од претходниот слој. Назабениот раб што може да се добие може да се скрати за да му се даде на лакот заоблен облик. Лажниот лак не создава притисок во основата на лакот, па затоа не се смета за вистински лак. Затоа е многу стабилен. Недостаток е што овој тип на лак не е погоден за големи распони.
4.2 Аквадукти и вијадукти на канали
На некои места, треба да се премости голем јаз на релативно голема надморска височина, како кога канал или аквадукт мора да се протега низ долина. Наместо да се гради многу голем лак или многу високи потпорни столбови, се градат низа засводени структури една врз друга, со пошироки потпори на дното. Римските инженери ја развиле основата и изградиле многу познати структури, користејќи само едноставни материјали, опрема и математика. Овој тип сè уште се користи во изградбата на канали и патишта, бидејќи има пријатен и еколошки дизајн.
4.3 Лачен мост со надлачна конструкција
Овој вид мост се состои од лак и надлачна конструкција. Просторот помеѓу лакот и кровот е познат како спандрил. Ако спандрилот е затворен, што е вообичаено кај ѕиданите или камените мостови, мостот се нарекува лачен мост со затворен распон. Ако палубата е потпрена на вертикални столбови што се издигаат од лакот, мостот се нарекува лачен мост со отворен распон. Примери за тоа се мостот Александар Хамилтон над реката Харлем во Њујорк или Крчкиот мост на островот Крк, Хрватска. Ако лакот ја потпира палубата само на врвот на лакот, мостот се нарекува интегрална лачна структура (пример: Вијадукт Радље, Словенија).
Надлачната конструкција и лакот лежат над кровот на коловозната конструкција. Средишниот дел од кровот е потпрен од лакот преку висечки сајли или врзни прачки. Краевите на мостот може да бидат потпрени одоздола. Секој дел потпрен од лакот подолу може да има спандрили кои се затворени или отворени.
Сиднејскиот заливски мост е лачен мост, кај кој лакот е над коловозната конструкција.
Исто така познат како тетивен лак, надлачната конструкција и лакот се прибилижно на третина од распонот на лакот во структурна и визуелна целина. Кровот е делумно висечки и делумно потпрен, во зависност од неговата позиција во лакот.
5 Статични системи на сводни и лачни мостови
Со развојот на армираниот бетон и потребата од поголеми распони, се промениле и структурните својства на засводените и лачните мостови. Масивните камени конструкции биле заменети со лакови со правоаголен пресек со лесна надлачна конструкција составена од столбови и структура од надвратник. Кај статичните системи се познати следниве облици:* Стегнат лак – за распони од 40 до 400 м
* Еластично стегнат лак – за распони од 40 до 150 м
* Континуиран стегнат лак – за распони од 60 до 200 м
* Континуирани бетонски лакови со мали распони на високи столбови – за распони од 20 до 50 м
* Двојно споени лакови – за распони од 80 до 500 м
* Троспојни лакови – за распони од 60 до 200 м
* Стегнати лакови со спуштен коловоз – за распони од 100 до 300 м
* Двочлени лакови со спуштен коловоз – за распони од 100 до 300 м
* Двочлени лачни ѕидови – за распони од 40 до 100 м
* Греда зајакната со тенок лак (Лангерова греда) – за распони од 80 до 200 м
* Лак со затегнување – за распони од 80 до 200 м
* Лак со затегнување и коси закачалки (Нилсонов лак) – за распони од 100 до 250 м
6 Галерија