بعض أنواع الجسور؟؟؟......و كيف تصمم؟؟

بسم الله الرحمن الرحيم

بعض أنواع الجسور؟؟؟......و كيف تصمم؟؟

يوجد في العالم عددمن الملايين من الجسور ، التي يعبرها الناس من خلال السيارات والشاحنات ولكن كيف تصمم هذه الجسور ، ؟ ولماذا بعضها بشكل مستقيم والأخر بشكل أوتاد منحنية؟

يأخذ مهندسو الجسور بالأعتباردائما العديد من العوامل والإعتبارات التصميمية مثل المسافة لتحديد نوع وشكل الدعامات ونوع المواد المتاحة واللازمة للتصنيع ، قبل القيام بأخذ القياسات و اعتبارات الشكل والنظرة العامة للجسر

وتشمل مرحلة التصميم الابتدائي تحديد الأبعاد والقطاعات الأولية للجسـر وبالتالي تحديد التكلفة التقديرية له ، كماتشمل المقارنات الاقتصادية لجميع الهياكل الإنشائية للجسور التي يمكن استخدامها .

ومن خلال دراسة تحليلية متقدمة وتحديد القطاعات الأولية التقريبية للجسر و المعتمدة على النظريات العلمية والنواحي العملية يمكن اختيار الهيكل الإنشائي للجسر والمواد المستخدمة به وقطاعاته والتي تمكن المصمم من إجراء التحليل الإنشائي و تصميم الجسر وبالتالي إعداد الرسومات التنفيذية له .
كان المهندسون قديما يملكون ثلاث تصاميم رئيسية لثلاث نماذج للجسور تقاوم جميع القوى والعوامل الطبيعية

[b]

*الجسور العارضية beam bridgeيتألف هذا النوع من الجسور من عارضة أفقية مدعومة بركائز شاقولية في نهايتيها . يستند وزن هذه العارضة بالكامل شاقولياً على الركائز ( الدعامات)،فعندما تتعرض العارضة الأفقية الى حمل فإنها تنحني ، وتتعرض حافتها العلويةلقوى ضغط بينما تتعرض حافتها أو طبقتها السفلية البعيدة الى شد أي أنها تتجه للإنفصال ،لذلك فإنه للمحافظة على وضعية التوازن الآمن للجسر ضمن مجال أحمال محدد ، نادرا ما تزيد المسافة بين الدعامات عن250قدم

*الركائز المستمرة continuous spanتتميز هذه الأنواع من الجسور بتصميم الجسور العارضية ولكن لمسافات أطول وعدد أكبر بكثير من الركائز ( الدعامات ) ، وهي تشكل نمطاً مكون من عدد من الجسور العارضية متصلة ( مربوطة ) بعضها ببعض ولمسافة طويلة جدا كما في جسر :تشيسابيك باي Chesapeake Bay Bridge-Tunnel

*الجسر المتحرك movable bridgeيمتلك أرضية قابلة للحركة ، حيث تقوم الأرضية المتحركة للجسر المتأرجح بالدوران حول نقطة مركزية ، ويمكن لهذه الحركة أن تكون الى الأعلى والأسفل ، وذلك وفق خاصيةالثقل الموازي ، حيث يمكن لأرضية الجسر المرفوعة أن تنطلق مثل مصعد هائل الحجم الى الاعلى والأسفل .

بعض أنواع الجسور؟؟؟......و كيف تصمم؟؟ Images-723720a55c

الجسور الموثقة أو المقيدة Truss bridge
تتألف هذه الجسورمن مجموعات من الهياكل المعدنية بشكل قضبان معدنية بشكل مثلث ، والأكثر شيوعا منهذه الأنواع من الجسور تتكون من سلاسل مستقيمة من القضبان الفولاذية .
يعتبر جسرفيرث أوف فورث في اسكوتلاندا ، جسرا مقيدا من جهة ، وهو نسخة معقدة من الجسور المقيدة ، يتألف من أذرع صلبة وقاسية تمتد من كلا الجهتين لإثنين من الركائز ( الدعامات ) ، تمتد أنابيب فولاذية مستقيمة من أعلى ومن أسفل كلركيزة كي تقوم بتثبيت الأذرع في مكانها ، وتكون الأذرع التي تمتد باتجاه المنتصف مدعومة من جهة واحدة فقط .

بعض أنواع الجسور؟؟؟......و كيف تصمم؟؟ Images-0bd4e3791f

تم تصميم الجسر المقيد من جهة من قبل رئيس المهندسين السير جون فولرJohnFowlerو بينيامينبيكر Benjamin Baker، وكان التصميم يقوم على وجود زوج من الاذرع أو العوارض المقيدة من جهة واحدة ،والمثبتة بواسطة أثنين من الأبراج .
تدعم العوارض بواسطة أنابيب فولاذية مستقيمة تمتد من أعلى وأسفل كل برج ، وهذه العملية تقوي المنطقة المركزية في الجسر التي تمتد بفضل هذا التصميم الى 350 قدم .
هذا التصميم جعل جسرFirth of Forth Bridgeالجسرالأكثرقوة والأكثر شهرة من بين جميع الجسور التي تم بناؤها ، فعلى الرغم من منظرالجسر غير المحبب إلا أنه من الجسور الآمنة ، فحتى هذا اليوم أكثر الرياح قوة بالكاد تؤدي الى اهتزاز هذا الإنشاء الشهير .
توازن القوىكل قضيب في الجسر المقيد من جهة cantilever bridgesإمايتعرض لشد أو لضغط ويتوازن بتأثير هذه القوى ، لذلك من النادر أن يتعرض القضيب لقوى تسبب انحناءه ، وبالتالي يمكن لهذا النوع من الجسور أن يزود بركائز ذات مسافات ابعد مما لدى الجسور

العارضيةbeam bridges.

الجسور المقنطرة arch bridgeتمتلك هذه الجسور قوة طبيعية كبيرة جداً ، فمنذ آلاف السنين بنى الرومان القناطر الحجرية . واليوم معظم الجسور المقنطرة تبنى من الفولاذ أو الإسمنت، ويمكن أن تزيد مسافة ركائزها عن 800قدم .

كيف يبنى الجسر المقنطرعملية إنشاء الجسر المقنطر عملية معقدة وليست سهلة على الإطلاق طالما أن الجزء المنشأ من الجسر لايتمتع بالثبات الى أن يربط مع الجزء النظير له في منتصف المسافة ويثبت معه بإحكام .
لسنوات طويلةاستخدم المهندسون تقنية تدعى السنطرة centeringوهي عبارة عن شكل أو هيكل خشبي يدعم الركيزتين معاً إلى أن يتم تثبيتهما معاً في القمة، أما الطرق الحديثة فتعتمد في عملية دعم الركيزتين ليس بقالب خشبي كما في السابق و إنما تستخدم الكيابل الفولاذية المثبتة إما بالأرض أو بجانبي الجسر .

الجسور المعلقةsuspension bridgeتتميز هذه الجسور بالركائز التي تمتد الى2.000) الى 7.000( قدم ، أي لمسافات أكبر من أي نوع من أنواعالجسور حتى الآن .
تمتلك معظم الجسور المعلقة نظام التقييد تحت الطريق، وذلكلمقاومة قوى الإنحناء والفتل التي يتعرض لها الجسر باستمرار .

توازن القوىيعلق الجسر بواسطة كيابل فولاذيةضخمة التي تتدلى من فوق برجين رئيسيين وتربط وتوثق بكتل اسمنتية ضخمة تدعى المراسيanchorages ، تقعان في كلتا نهايتي الجسر .
تؤثرالسيارات على الطريق بقوة نحو الأسفل ، وبما أن الطريق معلق تقوم الكيابل من خلالهذا التصميم الهندسي بتحويل القوى أو الأحمال الى قوى انضغاط في كلا البرجين ، حيثيقوم كلا البرجين بدعم معظم وزن الجسر .

الجسور المعلقة بكيابل مثبتةCable-Stayed Bridge الجسور المعلقة من هذا النوع مشابهةتماما للجسور المعلقة السابقة حيث تعلق و تدعم الطريق بكيابل فولاذية ضخمة ، ولكنبطريقة مختلفة نوعا ما .
حيث تشد الكيابل وتربط مباشرة بالطريق من جهة والبرج منجهة أخرى وبشكل مستقيم ، لتعطي شكل الحرفA .
تتطلبهذه الجسور عدد أقل من الكيابل الفولاذية ويتطلب بناؤها وقتا أقل مقارنة بالجسورالمعلقة ، وهذا ما جعل هذه الأنواع من الجسور أكثر شعبية من أجل الأطوال المتوسطةمن الركائز بين500 -3.000 ) )قدم .

زائر

ماشاء الله

شكرا لمرورك الطيب يا بشمهندس

زائر

والله بجد الموضوع جميل
والكبارى دى فى كتير انا اول مرة اشوفها
جزاكم الله خيرا على المجهود العظيم