Исследовательская работа "Сколько стоит мост построить"

Разделы: Математика


Автор работы:
Федяева Вероника Михайловна
ученица 9 класса,
МКОУ Порогская СОШ

Руководитель:
Кириенко Наталья Васильевна,
учитель математики

Введение

От жителей села Привольное, деревни Пушкино, села Чехово я слышу постоянно о необходимости строительства моста через реку Уда, для удобства передвижения из одной деревни в другую. Если спросить: «Нужен ли мост?», все отвечают однозначно: «Нужен!». На протяжении многих лет этот вопрос поднимается на всех сходах сельских жителей перед администрацией Нижнеудинского района, на встречах с кандидатами в депутаты разных уровней. Инициативная группа неоднократно собирала подписи у населения в поддержку строительства, но должного внимания вопросу не уделили. Необходимость постройки моста осознают и в органах местного самоуправления Порогского сельского поселения. В своих предвыборных программах решению этого вопроса отводят одно из значимых мест.

Я проживаю в деревне Привольное и мне самой захотелось выяснить, какое значение имеет постройка моста в жизни односельчан, доказать значимость, привлечь внимание общественности к этой проблеме.

Гипотеза: Пешеходный мост через реку Уда не будет построен.

Объект исследования: строительство пешеходного моста через реку Уда.

Цель исследования: обосновать необходимость строительства пешеходного моста через реку Уда в районе с. Порог и деревни Привольное.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

  • Рассмотреть историю развития строительства мостов.
  • Проанализировать значимость постройки моста, для обучающихся Порогской средней школы и других жителей д. Привольное и участка Пушкино.
  • Провести экономические расчеты.

Для реализации проекта были использованы различные методы: опрос, анкетирование, интервьюирование, анализ, наблюдение, обобщение.

Презентация.

Основная часть

Глава I. История развития мостов

«Они важнее, чем дома, они более святы, чем церкви,
потому что сильнее объединяют. Они принадлежат
всем и всем в равной мере приносят пользу; они возводятся
именно в тех местах, где сходится множество человеческих
потребностей; они долговечнее других строений и никогда
не служат какой-то скрытой или злой цели.»

писатель Иво Андрич

Мост — искусственное сооружение, возведенное через реку, озеро, овраг, пролив или любое другое физическое препятствие. Мост, возведённый через дорогу, называют путепроводом, мост через овраг или ущелье — виадуком. Мост является одним из древнейших инженерных изобретений человечества. Современное направление в строительстве металлических мостов характеризуется стремлением к экономии металла и снижению трудозатрат при изготовлении и монтаже пролетных строений. Достигается это использованием сталей повышенной прочности, применением сварных конструкции, эффективных типов монтажных соединений, внедрением прогрессивных экономичных систем и конструкций пролетных строений. Многие тысячелетия назад люди заметили, что очень просто перейти ручей по стволу упавшего дерева, случайно соединившего противоположные берега. Позже стали уже специально срубать деревья для укладки, их делали из распиленных бревен. Так появились первые мосты… 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.

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. Средневековый горбатый мост Нотр-Дам в городе Манд, департамент Лозер, Франция. С конца XVIII века для строительства применяется металл. Первый металлический мост был построен в Коулбрукдейле, Великобритания на реке Северн 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, что стимулировало развитие мостостроения. Постепенно в качестве основных материалов в мостостроении утверждаются сталь и железо. Густав Эйфель в 1877 году построил арочный мост из литого железа через реку Дору в Португалии. Высота пролёта этого моста составила 160 м. 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 году медали на Всемирной 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. Железобетон применялся для балочных пролётных строений до 50 м, а арочных — до 250 м. Продолжает применяться и металл — в XX веке были построены крупные металлические мосты — балочный через реку Святого Лаврентия в Канаде (длина пролёта 549 м), через пролив Килл-ван-Килл в США (503,8 м), а также мост «Золотые ворота» в Сан-Франциско, США (длина главного пролёта — 1280 м).

Крупнейшие мосты современности, в том числе, высочайшие в мире Виадук Мийо и мост Акаси-Кайкё (длина главного пролёта 1991 м), относятся к вантовым и подвесным. Подвесные пролётные строения позволяют перекрывать наибольшие расстояния. Мост может быть построен из разных строительных материалов, отличаться по области применения и т.д. В настоящее время большое распространение получили мосты, построенные из металла и железобетона. Наши предки не брезговали строительством деревянных мостов, но в сегодняшнее время, в виду огромных требований по прочности и надежности, строительством деревянных мостов практически никто не занимается.

Виды мостов по области применения и по конструкции

Таблица 1. Виды мостов

Интересное о мостах

Самым длинным подвесным мостом в мире является мост Акаси-Кайкё в Японии, открытый в 1998 году. Общая длина моста составляет 3911 метров, а длина центрального пролета – 1991 метров. Более 400 лет назад в Венеции был построен мост с интригующим названием «Вздохов». Оказывается, этот мост соединяет Дворец дожей, являвшийся одновременно и зданием суда, с дворцовой тюрьмой, соответственно и его название непосредственно связано с этими двумя зданиями. Ранее осужденным людям, прежде чем попасть в тюремные камеры, пользующиеся дурной славой о проводимых там пытках, предстояло пройти по этому мосту. Поэтому вздохи, вырывающиеся из глубины души людей, были не связаны с неудачами в личной жизни, а были наполнены страхом перед ожидаемыми их мучениями.

Создателем же этого моста был Антонио Конти.

Гамбург занимает первое место среди городов Европы по количеству мостов (более 2300). В городе больше мостов чем в Венеции (400), Амстердаме (1200) и Лондоне вместе взятых.

Не существует ни одного моста через Амазонку, реку длиной почти 7 000 километров. Только в 2010 году был построен мост через один из её притоков Риу-Негру. Этот мост соединяет крупнейший на Амазонке порт Манаус с городом Ирандуба, а его длина — 3 595 метров.

Cамое раннее в истории обрушение моста, которое зафиксировано историческими документами произошло в 1297 году. Во время боя у моста Стирлинг, битва проходила в Великобритании, на мосту оказалось большое скопление тяжелой конницы. Мост не выдержал такой нагрузки и обрушился.

Одна из идей Леонардо да Винчи — мост с аркой, поднимающейся на 40 метров, нашла свое воплощение в небольшом норвежском городке Ас (Ås). Построил арку норвежский архитектор Улаф Ульсен. На строительство «Арки Ульсена» ушло более миллиона долларов.
На высоте 36 метров от поверхности дороги мост признан самым высоким пешеходным мостом в Сингапуре. Этот 300-метровый мост соединяет парк на горе Faber и холмы Telok Blangah.

Первый мост в Петербурге был построен уже в год основания города - через Кронверкский пролив, он соединил Заячий остров, где шло строительство Петропавловской крепости, с Берёзовым островом - первым историческим центром города. Сначала этот мост был наплавным и назывался Петровским, а с 1887 года получил название Иоанновского. Создание мостов Пётр I не поощрял, сообщение между отдельными частями города, по его замыслу, должно было осуществляться только посредством судов. Специальным его указом было определено, "чтобы каждый не совсем бедный постоялец имел у берега во всякое время перевозное судно, которое бы употреблялось, как на сухом пути кареты и коляски".

Тауэрский мост – интересное творение рук человеческих: мост наполовину подвесной, наполовину подъёмный. Перекинут мост этот через Темзу и находится неподалёку от Тауэра, от которого и получил своё название. И точно так же, как и Тауэр, Тауэрский мост – один из символов Лондона.

Паутина — один из самых прочных природных материалов. В Южной Америке мосты из паутины через ущелья могут быть такими прочными, что по ним перебираются обезьяны.

В Хабаровске поздно ночью 29 декабря 2007 года похитили мост. Группа обходчиков сообщила о том, что мост просто исчез за одну ночь, как в сказке. Этот мост проходил над тепломагистралью ТМ-31, и был единственной дорогой от населенного пункта к энергообъекту. Конструкция моста состояла из металлических труб и плит. Скорее всего, как говорят правоохранительные органы, мост был похищен с целью продажи металлолома. Приблизительный ущерб составил около 400 тыс. рублей. Однако, на восстановление данного моста, заинтересованным инстанциям, в частности энергетикам, понадобится уже около 1 миллиона рублей.

На всемирной выставке в Париже в 1900 году наравне с Эйфелевой башней также гран-при был удостоен красноярский железнодорожный мост через реку Енисей.

Самый высокий мост в мире находится во Франции. Эта работа компании Foster & Partners немного выше чем Эйфелева башня (341 м), строился 3 года и открыт для посещения в 2004 году. Кроме того, там замечательный вид на долину снизу, или облака, если они сформировались под ним. Этот мост не для тех кто боится высоты! Длина моста составляет 2460 метров. Настил моста поддерживается 7 колоннами и весит 36 000 тонн. 7 башен, каждая высотой 89 м и весом 700 тонн, расположены на поддерживающих колоннах.
С 1823 по 1826 год в Петербурге было построено 6 цепных мостов. Из них до наших дней сохранилось три.

Вися́чий мост — мост, в котором основная несущая конструкция выполнена из гибких элементов (кабелей, канатов, цепей и других), работающих на растяжение, а проезжая часть подвешена. Висячие мосты часто называют «подвесными», однако в специализированной литературе по архитектуре и строительству термин «подвесной мост» не используется.

Висячие мосты находят наиболее удачное применение в случае большой длины моста, невозможности или опасности установки промежуточных опор (например, в судоходных местах). Мосты такого типа выглядят очень гармонично, одним из наиболее известных и красивых примеров является мост Золотые Ворота, расположенный на входе в бухту Сан-Франциско. Основные несущие тросы (или цепи) подвешивают между установленными по берегам пилонами. К этим тросам крепят вертикальные тросы или балки, на которых подвешивается дорожное полотно основного пролёта моста. Основные тросы продолжаются за пилонами и закрепляются на уровне земли. Продолжение тросов может использоваться для поддержки двух дополнительных пролётов.

Под действием сосредоточенной нагрузки несущая конструкция может изменять свою форму, что уменьшает жёсткость моста. Для избежания прогибов в современных висячих мостах дорожное полотно усиливают продольными балками или фермами, распределяющими нагрузку.

Используются также конструкции, в которых дорожное полотно поддерживается системой прямолинейных канатов, закреплённых непосредственно на пилонах. Такие мосты называются вантовыми.

Глава III. Значимость, временные и финансовые затраты

Значимость моста для школьников

Так много, так мало — одна лишь минута…
Влюбиться, расстаться, найти, потерять.
Одна лишь минута, нужна ведь кому-то…
Чтоб важное что-то найти и понять…


Время — самое драгоценное из всех средств, поэтому надо его ценить, беречь каждую минуту, успевать. А что если дорога от дома до школы и обратно занимает неоправданно много времени? Ребята, обучающиеся в Порогской школе, и проживающие в деревнях и Привольное и Пушкино, тратят каждый день приблизительно 1 час в осенний и весенний период для того, чтобы иметь возможность получить образование, на которое они имеют право, согласно конституции РФ. Это все потому, что им приходится переправляться на лодке. Зимой, благодаря ледовой переправе, времени уходит меньше.

График работы лодочной переправы также не устраивает учащихся. Обеденный перерыв с 13-00 до 14-00. Пятый урок заканчивается в 12-45, а шестой в 14-35. После пятого урока учащиеся ждут целый час пока закончится перерыв, после шестого урока также приходится ждать минут 15. В среднем на то, чтобы попасть в школу и обратно уходит не менее 60 минут.

60 минут могут показаться незначительной цифрой. Лодочная переправа функционирует 6 месяцев. Из них сентябрь, октябрь и май- учебные. Это 12 учебных недель. 12*6 =72 учебных дня. Переведу в минуты.

72*60=4320 минут=72 часа=6 учебных дней (1 неделя). А это уже не мало! Это только уроки. Как минимум 3 раза в неделю учащиеся посещают курсы и консультации. Не попадая в обеденный перерыв и тратя на дорогу не менее 30 минут, ученик теряет:

12*3 =36 учебных дней.

36*30=1080 минут=18 часов=1,5 дня.

Итак, всего в среднем 73 дня.

Ребята в школе обучаются 9 или 11 лет. Не трудно посчитать, что за все время обучения они потратят 9*73=657 дней, или 73*11=803 дня или 2,2 года только на дорогу.

Еще одной проблемой, связанной с отсутствием моста через реку, отсутствие возможности активно участвовать в жизни школы и класса, посещать кружки, секции. Связано это с тем, что, лишний раз переправляться с помощью лодочной переправы, просто нет времени. Поздней осенью, обледеневшие доски для подхода к лодке опасны для жизни. Были случаи падения в воду. Учащиеся в мороз, в обледеневшей одежде возвращаются домой, пропуская занятия. После такого «приключения» естественно возникновение простудных заболеваний.

Кроме этого существуют осенью и весной периоды, когда лодочная переправа не может функционировать. Это осенью, кода идёт шуга, и река ещё не замёрзла. Весной - это период таяния льда. Не менее двух месяцев в году учащиеся живут у родственников или знакомых. Некоторые ученики младших классов вообще не посещают занятия, занимаясь домашним обучением.

Из всего вышесказанного следует, что строительство моста имеет большую значимость для обучающихся в Порогской средней школе.

Значимость моста для населения в целом

От отсутствия моста страдают не только школьники, но и другие жители деревень. Затруднения вызваны, прежде всего, тем, что деревня Привольное и участок Пушкино входят в состав Порогского сельского поселения с административным центром в с.Порог. В селе находятся органы местного самоуправления, решающие вопросы местного значения, в частности выдачи справок и иных документов (справки о составе семьи, в военкомат, пенсионный фонд регистрация права собственности и т.д.). Также в Пороге находится участковая больница, аптека, почта, сельский Дом Культуры. Жителям приходится пользоваться услугами лодочной переправы.

Ездить в с. Порог вынуждены и те люди, которые работают с. Порог. Поездки в город Нижнеудинск- районный центр также необходимы. Хорошо тем жителям, у которых имеется автомобиль, а остальные вынуждены пользоваться общественным транспортом. Автобус через деревню Привольное ходит 4 раза в неделю в 10 часов утра, что не очень удобно, так как в Нижнеудинск он прибывает только в двенадцатом часу. Стоимость билета дороже, чем на рейс из Порога до Нижнеудинска напрямую на 100 рублей. Если автобус идёт через Чалоты то разница в цене 80 р. Естественно, что населению выгоднее пользоваться автобусным сообщением Нижнеудинск-Порог. Автобус ходит 3 раза в день и в 2 раза дешевле.

В администрации села Порог я выяснила расходы, которые тратятся на содержание лодочной переправы.

Расчет расходов на содержание лодочной переправы

№ п/п

Наименование

Количество
работающих

Заработная плата в месяц

Кол-во месяцев

Сумма, руб.

1

 Лодочник

2

11500 р

6

138 000

Содержание лодочной переправы- это приобретение спецодежды – сапоги-бродни, плащи, багор, жилеты - 15000. За строительство кладок отвечает районная администрация. Их сооружение обходится 200 000 рублей в год. Итого на содержание переправы уходит 353000 рублей.

Приблизительные затраты на строительство моста

Трудно ли построить мост? Казалось бы, что нет ничего сложного. Железобетонный или металлический пролёт перекинут через определенное препятствие, и представляет собой, собственно говоря - простейший мост. Но на самом деле в строительстве любого современного мостового сооружения имеются очень сложные процессы, выполнение которых возможно лишь настоящими профессионалами своего дела.

В России, как и во всём мире, существует большое количество специализированных организаций, выполняющих весь комплекс работ по строительству мостов. Как и в любой сфере строительства среди российских мостостроительных компаний имеются свои лидеры – мостовые строительные организации, зарекомендовавшие себя с лучшей стороны, и построившие не один десяток мостов.

Проектной организацией был выполнен проект пешеходного подвесного моста в районе села Порог через реку Уда. На создание проекта уже потрачено 1 млн. 500 тыс. Подсчитано, что строительство моста обойдётся в 72 млн. 500 тыс. Итого: 74 млн. На эти деньги можно будет содержать лодочную переправу 205 лет.

Заключение

На купюрах европейской валюты евро изображены мосты. Дизайнер Центрального банка Австрии Роберт Калина, предложивший образ мостов, объяснил свою идею так: "Это простой символ, он понятен всем. Мосты соединяют людей».

И нам необходимо, чтобы наши населенные пункты были соединены.

Выполнив эту работу, я убедилась, насколько большое значение имеет строительство моста для жителей деревень. Это не только экономия финансовых и временных ресурсов, но и возможность активно участвовать в жизни школы и поселения. Обучающиеся смогли бы посещать кружки и секции, а взрослые жители – больницу, магазины, концерты и различные мероприятия, проводимые в с.Порог. Теперь, на вопрос «Нужен ли мост?», я могу с уверенностью ответить: «Конечно, нужен!!!». Но, рассматривая реально ситуацию со строительством пешеходного моста, я сделала вывод, что мост никогда не будет построен. Моя гипотеза подтвердилась. Всё таки я очень надеюсь, что привлечение внимания общественности сдвинет эту проблему с места и мы, в скором времени, увидим, как по мосту через реку Уда идут пешеходы.

Список литературы

  1. 100 великих чудес инженерной мысли/ А.Ю. Низовский.- М.: Вече, 2014. – 432 с. (100 великих)
  2. Смирнов В.А. Висячие мосты больших пролетов. – М.: Высшая школа,1970. – 408 с.: ил.
  3. http://www.mostow.ru/klassifikaciya-oblast.php
  4. http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_tech/1005/разводной
  5. http://www.mosti.ru/iz-kakix-materialov-stroyat-mosty/
  6. http://hotcooltop.com/article117.html
  7. http://ru.wikipedia.org/wiki/Мост

11.12.2018