Николаевская
железная дорога.
Дми́трий Ива́нович
Жура́вский (17 (29) декабря 1821, село Белое,
Курской губернии; ныне Курской области
— 18 (30) ноября 1891, Петербург) — русский
учёный и инженер, специалист в области
мостостроения и строительной механики;
строитель знаменитого Веребьинского
моста Николаевской железной дороги
(в настоящее время — Октябрьская
железная дорога). Лауреат Демидовской
премии 1855 года.По окончании института
Журавский был назначен на изыскания,
проектирование и строительство Николаевской
железной дороги между Петербургом и Москвой.
Дорога строилась
по прямому варианту, что потребовало
возведения 278 искусственных сооружений,
в том числе 184 моста, 69 каменных и
чугунных труб и 19 путепроводов.
Руководил строительством мостов американский
инженер Д. В. Уистлер. В качестве базового
проекта использованы чертежи американского
инженера и изобретателя Уильяма Гау.Суть
проекта заключалась в том, что мостовой
пролёт являлся деревянной фермой с раскосами,
стянутой поперечными железными стержнями
(использование двух материалов в несущих
конструкциях было новшеством).
Металлические элементы сделали мост
значительно прочнее без существенного
увеличения веса сооружения.
Дмитрий Журавский теоретически перепроверил
и усовершенствовал систему Гау: он доказал,
что чем ближе к опорам, тем больше нагрузка
на вертикальные тяжи и раскосы, и предложил
делать элементы фермы разной толщины
в зависимости от их расположения.Эти
предложения были поддержаны Уистлером
и использованы во всех мостах на дороге.
Наиболее крупные железнодорожные мосты
спроектированы и построены под его руководством.
По окончании этих работ Журавскому было
поручено подготовить проекты мостов,
над которыми тот и проработал несколько
лет.
Затем ему была поручена постройка Веребьинского
моста, этот особо сложный проект был успешно
воплощён в решетчатой конструкции, состоящей
из 9 пролетов по 54 м.
Для них было найдено оптимальное отношение
крайнего и среднего пролетов неразрезной
фермы.
Позднее была проверена и признана правильность
его расчётов и неоспоримость его приоритета.
Эти доказательства позднее были подкреплены
трудами французского инженера Ж. Бресса.
Успешное окончание строительства Веребьинского
моста послужило началом пути учёного
и прославило Журавского как мостостроителя.
Теория расчёта мостовых ферм стала выдающиймя
вкладом в строительную науку, а автор
Академией наук был удостоен большой Демидовской
премией.
Руководящая и научная работа.
В эти же годы он вёл активную научную
работу, исследовал прочность дерева при
различных типах нагружения, а также изучал
прочность рельсов при низкой температуре.Затем
в 1877 году назначен директором департамента
железных дорог и получил в своё ведение
технически-инспекторский комитет.
Находясь на этом посту в период 1877-1889
годов он осуществил ряд важных мероприятий
по увеличению провозной способности
Российских железных дорог.
В 1883—1889 годах Журавский также был членом
Совета МПС (с 1886 года назывался Совет
по железнодорожным делам).
В «Журнале Министерства путей сообщения»,
«Русском Вестнике», «Современнике» и
других журналах печаталось немало его
статей по железнодорожному делу.
Журавским впервые была разработана теория
расчёта многорешётчатых деревянных ферм
с железными тяжами (т. н. ферм Гау), которая
была успешно использована им при проектировании
мостов через реки Веребья, Волга, Волхов
и др.
Благодаря этим исследованиям, появилась
возможность сооружать и безотказно эксплуатировать
раскосные фермы пролётом до 60 м (размеры
которых до этого назначались эмпирически,
в связи с чем происходили обрушения построенных
мостов). Журавский впервые (1855) предложил
метод определения касательных напряжений
в изгибаемых балках и установил наличие
в стенках балок косых усилий (главных
напряжений).
Сочинение «О мостах по раскосной системе
Гау», над которым он работал около десяти
лет, было удостоено Демидовской премии
(1855).
Формула Журавского для касательных напряжений:
где Q — поперечная сила; S*x — статический
момент отсечённой части поперечного
сечения относительно оси х, F* — площадь
отсечённой части поперечного сечения,
yc — расстояние от центра отсечённой части
поперечного сечения до оси х, Jx — главный
осевой момент инерции полного сечения,
by — ширина сечения в той точке, для которой
находится напряжение.
Из формулы следует,
что касательные напряжения меняются
по высоте сечения в соответствие
с параболической зависимостью, причём
максимальные значения, представляющие
интерес, наблюдаются на нейтральной
линии, проходящей через центр площади
сечения.
Например, для прямоугольного
сечения b×h (b, h — ширина и высота
сечения соответственно):
Для круглого поперечного
сечения радиуса R:
В качестве примера
ниже представлены распределения касательных
напряжений для прямолинейных балок
постоянных прямоугольного (b = 2 см, h = 4
см) и круглого поперечных сечения
при Q = 10 кН. Красная линия на рисунках
соответствует напряжениям в
круглом сечении, синяя — в
прямоугольном. На левом рисунке
сравниваются балки одинаковой массы,
на правом — одинакового момента
сопротивления изгибу.
Итог жизни.
Журавский умер в 1891 году, являясь признанным
авторитетом в области мостостроения.
Похоронен на Митрофаниевском кладбище
Санкт-Петербурга.
Он на практике применял разработанные
теории став одним из основоположников
научного подхода к строительству мостов.
Память о Журавском
Бюст знаменитого строителя мостов, создателя
расчета раскосных ферм и теории скалывания
при изгибе установлен в Колонном зале
ПИИПС в 1897 году.
Именем Журавского Д.И. названа улица в
г. Донецке (Украина)