Od kiedy wznoszenie mostów opiera się na zasadach naukowych?
September 25th, 2008Średniowieczni mistrzowie budowlani kierowali się pierwowzorem rzymskim i stosowali łuk półkolisty. Jeśli most musiał przebiegać na dużej wysokości, osadzano go na pionowych filarach. Jednakże już w późnym średniowieczu niektórzy genialni budowniczowie zaczęli konstruować mosty o bardziej płaskich łukach.
Te ?łuki odcinkowe” nie tworzą półokręgu, lecz zaledwie mniej więcej jedną ósmą koła, co nadaje im bardziej estetyczny wygląd. Jednym z pierwszych przykładów takiego mostu łukowego jest słynny most w Awinionie. Poświęcony w 1188 roku, miał pierwotnie 900 m długości. 22 łuki odznaczały się zadziwiająco dużą rozpiętością - 33 m. Dziś stoją już tylko cztery z nich, pozostałe padły ofiarą wojen oraz dryfujących lodów. Jeden filar dźwiga kaplicę mostową, poświęconą budowniczemu, św. Benezetowi. Podobnie jak Rzymianie, średniowieczni mistrzowie budowlani mogli się zdać tylko na własne doświadczenie i w znacznym stopniu naśladowali sprawdzone pierwowzory. Dopiero w epoce renesansu, zapoczątkowanego w XV w. we Włoszech, budowa mostów zaczęła się opierać na zasadach naukowych. Uczeni studiowali przekazy Arabów, Greków oraz Rzymian i uzupełniali wiedzę antyczną wynikami własnych eksperymentów. Architekt Leon Baptista Alberti (1404–1472), korzystając z dzieła Witruwiusza, zebrał i opublikował wiedzę architektoniczną swych czasów w formie prostych reguł ogólnych i proporcji rozpiętości, wysokości łuku i szerokości filaru w stosunku do szerokości łuku. Opisał także inne charakterystyczne cechy mostu. Wszechstronny geniusz Leonardo da Vinci (1452-1519) badał przy pomocy drewnianych rynien o szklanych ścianach tworzenie się wirów wodnych i ich oddziaływanie na filary mostu. Zaplanował na wet most przez Złoty Róg na Bosforze, który miał połączyć jednym olbrzymim łukiem odcinkowym o rozpiętości 250 m Konstantynopol i Perę (dzisiaj obie tworzą Stambuł). Niestety to zamierzenie wydało się ówczesnym ludziom zbyt śmiałe; dzisiaj wiemy, że można było je bez trudu zrealizować przy pomocy dostępnych wówczas środków. Leonardo utrzymywał wyniki swych eksperymentów w tajemnicy, nie mogli z nich zatem skorzystać inni konstruktorzy mostów. Dopiero kilkadziesiąt lat później Galileo Galilei (1564–1642) stworzył podstawy mechaniki. Był pierwszym uczonym, który próbował obliczyć naprężenia i siły budowli. Późniejsi badacze studiowali jego książki i ulepszali metody; dzisiejsze osiągnięcia nie są z pewnością końcem tej drogi. Nowy sposób myślenia i budowania objawiał się również w mostach tego okresu. Jednym z najpiękniejszych jest wybudowany w 1567 r. Ponte Santa Trinit? we Florencji. Inżynier i artysta Bartolomeo Ammanati (1511-1592) zastosował tu po raz pierwszy szczególnie płaskie ?sklepienie koszowe”, które nie stanowi części pojedynczego koła, lecz łączy kilka łuków kół o różnych promieniach. Ammanati przeprowadził wstępne doświadczenia i stwierdził, że tak płaskie sklepienie naciska na podłoże nie tylko pionowo, lecz wywiera także znaczne siły poziome, działające rozporowe Potrafił przechwycić owo.?przesunięcie poziome” przy pomocy masywnych przyczółków na brzegach (są to bryły dźwigające końce właściwego mostu) oraz mocnych filarów. Wielu rzeczy nie mógł jednak z góry obliczyć, ani nawet przewidzieć. Musiał się zatem wykazać, prócz wysokich umiejętności, także sporą odwagą. Przedsię wzięcie kosztowało go z pewnością wiele bezsennych nocy i dużo strachu podczas pierwszej poważniejszej próby obciążenia.
Po średniowiecznym okresie rozkwitu budowanie mostów zamarło. Dostojnicy kościelni i świeccy odnosili się sceptycznie do idei renesansowych, tym bardziej, że w Europie panowało zamieszanie z powodu reformacji i jej skutków. Na koniec wybuchła jeszcze wojna trzydziestoletnia (1618-1648). Dlatego z tego okresu mamy bardzo niewiele mostów. Najpiękniejszym z nich jest ukończony w 1602 r. Fleischbrucke w Norymberdze. Przypomina sławny most Rialto w Wenecji. Dopiero w XVIII w. rozpoczęła się ożywiona działalność budowlana. W okresie baroku powstały nie tylko cudowne pałace i kościoły, lecz również takie dzieła sztuki, jak most na rzece Neckar w Heidelbergu (1788). Przypominają one włoskie mosty renesansowe, gdyż filary pociągnięte są aż do pomostu i tworzą małe ?ambony”. Często stoją tu figury świętych mostowych, na przykład św. Nepomucena. Jan Nepomucen był w XIV w. kanonikiem w Pradze i spowiednikiem Janiny Czeskiej. Jej zazdrosny małżonek, król
Wacław IV, chciał koniecznie znać treść spowiedzi, ale Nepomucen zachowywał ją pomimo gróźb w tajemnicy. Za to król kazał go w 1393 r. zrzucić z mostu do Wełtawy. W 1721 r. Nepomucen został ogłoszony świętym i od tej pory jest najpopularniejszym świętym mostowym. 12 pięknych barokowych posągów zdobi również Marienbrucke w Wurzburgu. W późniejszych epokach opierano się głównie na naukowych zdobyczach renesansu. Z coraz większą dokładnością określano siły działające na most i prawidła nimi rządzące, odkrywano własności wytrzymałościowe materiałów budowlanych. Niemiecki filozof i matematyk Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) oraz angielski fizyk Izaak Newton (1643–1727) stworzyli, niezależnie od siebie, rachunek całkowy i różniczkowy, bardzo przydatny w obliczaniu zasadniczych wymiarów budowli. W 1720 r. założono w Paryżu Corps des Ingénieurs des Ponts et Chaussées (Stowarzyszenie Inżynierów Dróg i Mostów), a w 1747 r. otwarto pierwszą szkołę inżynierską, Ecole des Ponts et Chaussées, istniejącą do dziś, która na długo zapewniła Francji czołową pozycję w budownictwie mostów. Nadchodziła nowa epoka: mostów nie budowali architekci, lecz inżynierowie budowlani, a konstrukcje nośne obliczano przed przystąpieniem do ich realizacji.