أعلى 6 أنواع من الجسور الطويلة تمتد
تلقي هذه المقالة الضوء على الأنواع الستة الأولى من الجسور الطويلة. الأنواع هي: 1. جسور العارضة المستمرة. 2. الجسور المصنوعة من الصلب أو الأنبوبية. 3. الجسور المصنوعة من الصلب. 4. الجسور المستمرة أو المعلقة. 5. الجسور المجهزة بالكابلات 6. الجسور المعلقة.
النوع # 1. الجسور العارضة اللوحة المستمرة:
ببساطة دعم جسور العارضة لوحة. مبادئ التصميم الأساسية للجسور العارضة المستمرة للوحة تظل على حالها ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار تأثير انعكاس الضغط على الدعامات بسبب استمرارية الهيكل في التصميم.
وعلاوة على ذلك ، وبسبب التمدد الأطول واستمرارية السطح ، يجب أن يتم نقل الحركة الكبيرة للسطح بشكل مناسب في تصميم وصلات التمدد والمحامل الحرة. إن الخصائص البارزة لجسر عارضة بلوحة واحدة مستمرة ذات طول رئيسي 261 متر و 75 امتار جانبي موضحة بالأسفل. هذا هو جسر سافا الأول في بلغراد ، تم إنشاء يوغوسلافيا في عام 1956 (الشكل 17.1).
Sava I Bridge في بلغراد :
يحتوي الجسر على مسار بطول 12.0 متر مع ممرات مشاة يبلغ طولها 3.0 متر على كلا الجانبين. يبلغ عمق العارضة 4.72 متراً ، و 4.57 متراً في وسط المسافة الرئيسية و 9.76 متراً في الرصيف. وتتراوح نسبة العمق بين العوارض من 57 إلى 27. سطح الجسر عبارة عن سطح صلب عظمي يتألف من صفيحة من 10 مم إلى 18 مم مقواة بأضلاع في مراكز 305 مم.
سمك لوحة الويب هو 14 ملم. يتم وضع تقوية الشبكة العمودية في مركز 9.0 متر إلى مركز في حين أن تقوية الشبكة الأفقية في 760 ملم مراكز تقريبا في منطقة الضغط. يتم عرض قائمة ببعض جسور العارضة المستقيمة في الجدول 17.1.
تسمى الجسور الأنبوبية أو الصندوقية على شكل العوارض وهي عبارة عن قسم أنبوبي أو صندوقي. تظهر الأشكال المختلفة للجسور الأنبوبية أو العلوية في الشكل 17.2.
تم تبني مقطع مربع واحد مستطيل الشكل موضح في (الشكل 17.2 أ) لجسر أوروبا فوق وادي سيل ، أستراليا بينما تم تبني قسم صندوق مستطيل مزدوج (الشكل 17.2b) لجسر San Mateo-Hayward ، الولايات المتحدة الأمريكية. تم استخدام المقاطع الصندوقية شبه المنحرفة المنفصلة كما هو موضح في (الشكل 17.2d) و (17.2c) لجسر كونكورديا مونتريال وجسر فوبرتال ، ألمانيا ، على التوالي.
تمتلك العوارض الصندوقية صلابة وقوة إلتوائية عالية مقارنة بالمقاطع العرضية المفتوحة مثل عوارض الألواح. لا تتطلب المقاطع الصندوقية التي تحتوي على لوحة سفلية تربط الحواف السفلية أية سقالات لصيانة المساحة الداخلية حيث يمكن الوصول إليها مباشرة من أحد الطرفين إلى الطرف الآخر.
عوارض المقطع العرضي المفتوح ليس لها مثل هذه الميزة والسقالات مطلوبة لصيانة المساحة الداخلية.
تفاصيل موجزة لجسر واحد العارضة. ويرد أدناه سان ماتيو هاي جسر جسر الولايات المتحدة الأمريكية:
جسر San Mateo-Hayward ، الولايات المتحدة الأمريكية :
تم بناء الجسر في عام 1967. ويبين الشكل 17.3 ترتيب الامتداد والمقطع العرضي للجسر. يحتوي الجسر على سطح صلب عظمي. يبلغ عمق العارضة في وسط المسافة الرئيسية 4.57 متر وعلى الرصيف 9.15 متر مما يعطي نسبة العمق من 50 إلى 25.
يتم عرض قائمة ببعض الجسور العارضة على شكل مربع في الجدول 17.2:
اكتب # 3. جسر القوس الصلب:
إن تطوير الفولاذ الهيكلي ذي القوة العالية جعل من الممكن بناء جسور مقوسة ذات امتدادات أكبر مماثلة للجسور الفولاذية الأخرى. تصنف جسور القوس الصلب حسب ترتيب سطح أو ترتيب النظام الهيكلي كجسارات مقوسة. ومع ذلك ، فإن الجسور المقوسة المصنوعة من الصلب قد تكون إما أضلاعًا صلبة أو أضلاعًا مائلة في حين أن الجسور المقوسة الخرسانية ستحتوي على أضلاع صلبة فقط.
وتتشابه مزايا استخدام جسور القوس الفولاذية على الجسور العارضة مع جسور القوس الخرسانية. كما أن مبادئ التصميم الأساسية للجسور المقوسة الحديدية هي نفس مبادئ تصميم جسور القوس الخرسانية. ومع ذلك ، فإن الاعتبارات التصميمية مثل انكماش الضلع المقوس ، الزحف الخ. لن يحدث في جسور القوس الفولاذية كما في الجسور الخرسانية.
فيما يلي السمات البارزة لجسرين قوسيين صلبين:
أنا. جسر قوس قزح:
يقع الجسر عبر نهر نياجرا بين كندا والولايات المتحدة الأمريكية ، سنة البناء 1941.
يظهر امتداد و ارتفاع الجسر في الشكل 17.4:
القوس هو نوع سطح السفينة مع دعامة مفتوحة مع وجود الضلع في القوس عند نقطة الانطلاق. يتألف الضلع الفخاري من صندوقين من الفولاذ مكونان من 3.66 متر وعمق 0.91 متر. يتم وضع هذه الصناديق على مسافة 17.12 متر من مركز إلى مركز.
يحتوي سطح الجسر على مسار مزدوج بطول 6.71 متر يفصل بينهما وسيط بطول 1.2 متر وممر بطول 3.0 متر على جانب واحد وحافة أمان 225 ملم على الجانب الآخر.
ثانيا. بورت مان الجسر:
يقع هذا الجسر بالقرب من فانكوفر ، كندا ، عبر نهر فريزر. يظهر ترتيب الامتداد للجسر في الشكل 17.5. يُعد القوس نوعًا خاصًا من الأقواس المربّعة التي تتميز بوجود أقواس كلاسيكية ومربوطة.
القوس هو نوع من خلال شبه مما يقلل من مرتفعات كل من الحمالات وأعمدة دائرية. يبلغ طول مسار جسر الجسر 16.56 متر مع ممر يبلغ 1.2 متر على جانبي الطريق. ويرد في الجدول 17-3 قائمة ببعض الجسور المقوسة الأخرى.
اكتب # 4. المستمر أو جسور تروس الكابوسية:
أنواع من جسور الجمالون المدعومة ببساطة. وتستخدم هذه الأنواع أيضا لجسور الجمالون ذات الأعمدة المستمرة. المبادئ الأساسية لتقييم القوى في أعضاء الجمالون. ومع ذلك ، نظرًا لوجود عدد أكبر من الأعضاء بالإضافة إلى استمرار العمل ، يصبح العمل أكثر تعقيدًا واستهلاكًا للوقت.
بالنسبة للأطوال الكبيرة عندما تكون أطوال الألواح أكثر ، يتم تقسيمها إلى منح الدعم الكافي للسطح. يمكن تعديل مربعات Warren الموضحة في الشكل 14.6a عند استخدامها للامتدادات الأكبر ، عن طريق توفير أفقية كما هو موضح في الشكل 14.6 ب للأغراض المذكورة أعلاه.
و Pettit هو تعديل الجمالون N أو Pratt مع تقسيم الألواح (الشكل 17.6). وقد استخدم K-truss في جسر Howrah وهو جسر ناتئ (الشكل 17.8).
إن السمات البارزة لجسرين تروس طويلين من الصلب ، أحدهما من النوع المستمر والآخر من النوع الكابولي موضحان أدناه:
أنا. جسر فوق نهر فولدا:
تم بناء هذا الجسر فوق نهر فولدا ، بألمانيا الغربية. يظهر ترتيب الامتداد في الشكل 17.7. يحتوي الجسر على دعامات وارن المستمر على 7 فواصل مبينة في الشكل 17.7. وقد تم توفير سطح الصلب Orthotropic يتجزأ مع أعلى وتر في الجسر.
دعامات لها عمق موحد من 6.0 متر لجميع الامتدادات مما يعطي نسبة عمق تمتد من 23.8 لفترة أطول. يحتوي سطح السفينة على مسار بطول 9.0 متر مع ممر 1.75 متر على الجانب الآخر كما هو موضح في الشكل 17.7.
ثانيا. جسر هوراه:
تم بناء هذا الجسر في عام 1943 على نهر Hooghly في كلكتا. يظهر ترتيب الامتداد في الشكل 17.8. يحتوي الجسر على مربطين منفصلين (مثبتين في نهاية الدعامات) وامتداد رئيسي واحد يتكون من كابانتين وامتداد واحد معلق.
الجسر الجمالون هو عبارة عن لوحات من نوع K-truss مقسمة لتقسيم السطح الذي يتم تعليقه من قبل الحمالات من مفاصل الألواح. ويدعم سطح السفينة على المراسلين الطوليين يستريح على العوارض المتقاطعة التي يتم إصلاحها إلى الحمالات. يظهر المقطع العرضي للسطح في الشكل 17.8b.
يوضح الجدول 17.4 بعض جسور الجمالون الصلب المستمرة أو الكابولية:
النوع # 5. كابلات الكابل بقيت:
تم بناء الجسور ذات الأسلاك المسطحة في الشكل الحالي في أوروبا خاصة في ألمانيا الغربية بعد الحرب العالمية الثانية عندما شعرت الحاجة إلى إعادة بناء عدد من الجسور على وجه السرعة.
إن الجسور التي يتم تركيبها بالكوابل مناسبة لنطاق الامتداد من 200 إلى 500 متر ولا يمكن تغطيتها بواسطة جسور عوارض ولا تقع ضمن نطاق الامتداد الاقتصادي للجسور المعلقة. وعلاوة على ذلك ، كما هو الحال في الجسور المعلقة المقفلة ، لا يلزم القيام بعمل تدريجي أو كاذب لبناء الجسور.
والفرق الأساسي بين الجسر الذي يتم تثبيته بالكبل والجسر المعلق هو أنه في حين أن جميع الكبلات من سطح الجسر الذي يتم تركيبه بكابل يتم توصيله بالبرج الرئيسي بواسطة كابلات مشدودة ومائلة ولكن مستقيمة ، فإن الكبلات الرئيسية المزدوجة من البرج يشكل الجسر المعلق سلسالًا يتم تعليق الشماعات منه ويتم تثبيت نظام السطح على هذه الشماعات (الشكل 17.9).
كابلات مشدودة مائلة للجسر الذي يتم تركيبه بالكابلات تكون قاسية نسبياً من كابلات الجسر المعلق المرنة نسبياً والتي تعمل كابلات الجسر المعلق عليها كدعامات مرنة وسيطة بالإضافة إلى دعم الدعامات أو البرج.
هذا ليس كذلك في حالة كابلات الجسور المعلقة وبسبب مرونة الكبلات الرئيسية ، فدعم الداعم صغير جدًا: إن وجود الدعامات المرنة المتوسطة في الجسر الذي يتم تثبيته بالكبل يقلل من انحراف سطح الجسر وكذلك العمق من عوارض سطح السفينة.
في الجسور التي يتم تركيبها بالكوابل ، تكون الكابلات في حالة توتر وتكون الأبراج بالإضافة إلى السطح في حالة ضغط. من خلال هذا النظام الهيكلي ، توفر الجسور التي يتم تركيبها بالكابلات مقاومة عالية ضد عدم الاستقرار الهوائي ، وحيث أن عدم الاستقرار الديناميكي هذا لم يكن مشكلة في الجسر المثبت بكابل.
هذا الجانب هو السائد جدا في الجسور المعلقة و لا شيء في الجسور نوع العارضة. ولذلك ، تحتل الجسور المقامة بالكبل موقعًا متوسطًا بين الجسور النوعية والجسور المعلقة فيما يتعلق بعدم الاستقرار الديناميكي الهوائي.
تتوازن المكونات الأفقية لقوى الكابل من الحافتين الرئيسية والجانبية مع بعضها البعض بينما تدعم المكونات الرأسية الأحمال الرأسية (DL + LL) لطوابق الجسر (الشكل 17.10).
هذه المكونات الأفقية لقوى الكبل تنتج نوعا من تأثير الإجهاد المسبق في السطح سواء أكان سطح الفولاذ أو سطح المركب المركب الخرساني المقوى ، وبالتالي زيادة قدرة التحميل على السطح.
في الشكل 17.10 ، AB هو البرج و DB ، BE هما امتداد جانبي وكابل امتداد رئيسي على التوالي. DA و AE هما الجانب الجانبي والسطح الرئيسي. عند B ، تقوم المكونات الأفقية للكابل بفرض توازن C1 و C 2 أي C 1 cosθ 1 = C 2 cos θ 2 .
وبالمثل في A ، فإن القوة الأفقية في السطح بسبب المكونات الأفقية لقوى الكابل C 1 و C 2 هي C 1 cos9i و C 2 cos θ 2 اللذان يوازنان أيضًا. هذه القوة الأفقية في السطح تنتج تأثير الإجهاد المسبق.
تقوم المكونات الرأسية لقوى الكابل عند D و E بتوازن أحمال السطح ، أي C 1 sin θ 1 = W 1 و C 2 sin θ 2 = W 2 + W 3 . إذا كانت C 1 sin θ 1 أكبر من حمل السطح W 1 ، فيجب إرساء النهاية D بحيث يتم إعطاء قوة المرساة Fi بمقدار C 1 sin θ 1 = (W 1 + F 1 ). الضغط في البرج AB = C 1 sin θ 1 + C2 sin θ 2 . التفاعل عند A = C 1 sin θ 1 + C 2 sin θ 2 + W 1 + W 2 (W 1 & W 2 ردود فعل من DA & AE على التوالي).
يعمل السطح الفولاذي المصمم بتقويم العظام واللوحة المقوية أو سطح المركب الخرساني المقوى ليس فقط كحافة أعلى للعوارض الرئيسية والعارضية ، بل يعمل أيضًا كعارضة أفقية ضد قوى الرياح مما يؤدي إلى مزيد من الصلابة الجانبية من التوابع الهوائية المستخدمة في الجسور القديمة. قد تكون الأبراج الرئيسية المستخدمة في الجسور الكبلية عبارة عن برج واحد ، أو إطار A ، أو برجين توأمين ، أو بوابة كما هو موضح في الشكل 17.11.
قد تتكون عوارض سطح السفينة من عوارض صفيحة ذات حافة مستديرة أعلى من الصلب المصبوب وبدون حواف مدمجة. وتمتلك هذه الأسطح مقاومة أقل للانحناء ، كما تستخدم عادةً قطاعات الصندوق كخزانات على سطح السفينة. قد تكون المقاطع الصندوقية مفردة أو توأم ، وقد تكون مرة أخرى إما مستطيلة أو شبه منحرفة كما هو موضح في الشكل 17.12.
هذه الأقسام هي أكثر ملاءمة لتحمل اللحظات الالتوائية الناجمة عن الأحمال الحية غير المركزية ، أو قوى الرياح.
ترتيب الكابلات من البرج الرئيسي إلى سطح السفينة يختلف. في نوع "المروحة" ، تنشأ الكابلات من نفس نقطة البرج كما هو موضح في الشكل. 17.13a. الأنواع الأخرى هي نوع "القيثارة" أو "نوع القيثارة المعدلة" كما في الشكل 17.13 ب أو 1743 ج. في كلا نوعي القيثارة ، تنشأ أزواج الكبلات فقط من نفس نقطة البرج ، ولذلك لا يوجد سوى عدد قليل من نقاط التوصيل للكبلات.
الفرق بين نوع القيثارة ونوع القيثارة المعدل هو أنه في السابق ، تكون الكبلات متوازية لها نفس الميل لكن في الأخير ، تختلف ميالات الكابل كما هو الحال في نوع المروحة. تتراوح منحدرات الكابل من tanϴ = 0.30 إلى 0.50.
بدلاً من الكابلات المفردة أو الثنائية ، يفضل استخدام كابلات متعددة في الحالة الأخيرة ، يتم توزيع قوات الكابل في عدد من النقاط في السطح بدلاً من موقع واحد أو موقعين يتم تقليل عمق سطحهما.
الملامح البارزة لبعض الجسور الشمالية التي بقيت في الجسر الشمالي في دوسلدورف:
تم فتح هذا الجسر لحركة المرور في عام 1958. يظهر ترتيب الامتداد في الشكل 17.14. تم استخدام الأبراج المزدوجة كما في الشكل 17.11b وطائرتين من الكابلات في الجسر. ويدعم سطح السفينة على اثنين من العارضات قسم مربع الرئيسي 3.125 م عمق × 1.60 متر واسعة التي ترتكز عليها الكابلات من الأبراج. وتبلغ المسافة بين عوارض الصندوق 9.10 م.
سطح ذو قاعدة عاتية مع صفيحة بسمك 14 مم مزودة بزوايا 200 × 99 × 10 مم عند تباعد 400 مم تم تبني الحزمة. يبلغ طول مسار الجسر 15.0 متر مع مسار دورة 3.53 متر ومسار للمشاة يبلغ طوله 2.23 م. يتم تثبيت الكابلات الوسطى على الأبراج ولكن يتم وضع الكابلات العلوية والسفلية فوق محامل الروك التي تعلق بدورها على الأبراج.
ثالثا. جسر فوق نهر الراين بالقرب من ليفركوزن ، بألمانيا الغربية :
تم الانتهاء من هذا الجسر في عام 1965. تتماشى الأبراج والكابلات مع وسط سطح السفينة كما هو الحال في الشكل 17.11a وتمتد عبر المتوسط 3.67 م. تم استخدام سطح صلب عمودي مع خشن عالى بسمك 61 مم مدعوم على عوارض صندوقية ذات خانتين. تدعم عوارض الصليب الممتدة جزءًا من سطح الجسر وممر المشاة (الشكل 17.15 ب).
يوفر الجسر مسارًا مزدوجًا بعرض 13.0 متر مفصولًا بمتوسط مركزي عرضه 3.67 مترًا ، ويحتوي على ممر مشاة بطول 3.22 م على الجانب الخارجي لكل مسار مرسوم. يتم تثبيت الكابلات السفلية في الأبراج بينما يتم وضع الكابلات العلوية فوق محمل هزاز في أعلى البرج.
د. جسر ماراكايبو ، فوق بحيرة ماراكايبو ، فنزويلا:
وقد تم الانتهاء من بناء هذا الجسر الذي أقيم في عام 1962 على سبعة امتدادات. نهايتين تمتد من 160 متر وخمس امتدادات وسيطة من 235 متر (الشكل 17.16). سطح السفينة والعوارض هي من الخرسانة سابقة الإجهاد. الجزء ناتئ هو من قسم العارضة العلوية بثلاث خلايا (الشكل 17.16b) في حين أن الفترة المعلقة لديها أربعة أعمدة T ذات خرسانة مسبقة الإجهاد ذات عمق متغاير يبلغ 1.80 حصيرة وينتهي 2.51 متر في منتصف المدى (الشكل 17.16c) .
يحتوي الجسر على طريق مزدوج بطول 7.16 م مع وسط مركزي يبلغ 1.22 م وممران لمسافة 0.91 م (شكل 17.16 ب). يختلف سمك لوح السطح للجسر بأكمله من 170 ملم إلى 270 ملم.
خامسا ، جسر هوغلي ، كالكوتا (تحت الإنشاء):
يوضح الشكل 17.17 ترتيب الامتداد للجسر والمقطع العرضي للسطح. تكون الكبلات في ترتيب نوع مروحة كما هو موضح في الشكل 17.13a ، إجمالي عدد الكبلات 152. السطح المركب عبارة عن سطح مركب يتكون من لوح خرساني من الخرسانة المسلحة مدعوم على قسمين رئيسيين ، أحدهما مركزي ومركب من الصلب.
ويتضمن الجدول 17-5 بعض التفاصيل الوجيزة لبعض الجسور المقوسة.
اكتب # 6. الجسور تعليق:
الجسور المعلقة تكون اقتصادية عندما يتجاوز الامتداد 300 متر لكن الجسور المعلقة للأقواس المنخفضة قد تم بناؤها أيضًا لأسباب جمالية ولأسباب أخرى في العديد من البلدان. أما بالنسبة للجسور الممتدة على مسافة تزيد عن 600 متر ، فإن جسور التعليق المقساة هي الحلول الوحيدة لتغطية هذه الأغطية الكبيرة.
تتكون جسور التعليق من امتداد رئيسي واحد واثنين من الجوانب الجانبية. تتفاوت نسبة الامتداد الجانبي إلى النطاق الرئيسي بشكل عام من 0.17 إلى 0.50 (الجدول 17.6). تمتد مجموعتان من الكابلات من أحد طرفي الجسر إلى الآخر مروراً فوق برجين. ترتكز أطراف الكابلات على الأرض. يتم تعليق سطح الجسر المدعوم فوق الدعامات المقواة من الكابلات بواسطة الحمالات وبالتالي الاسم "جسر معلق".
يحتوي الجسر المعلق على المكونات التالية (الشكل 17.18):
(أ) أبراج ،
(ب) الكابلات ،
(ج) المراسي ،
(د) الحمالات ،
(ه) تقوية الجمالون ،
(و) سطح السفينة تتكون من عوارض العارضة ، المراسلين ، والتزيين السليم و
(و) الأساس.
الكابلات المرنة جداً لا تأخذ أي لحظة انحناء ولا تخضع إلا لقوى الشد. حمل الحمولات من الدعامة التقويمية من قبل الحمالات والتي بدورها تنقل الحمل إلى الكابلات.
هذه الكابلات التي تخضع لقوة الشد تنقل الأحمال إلى الأبراج التي تعتبر مرنة بما فيه الكفاية ومثبتة في كلا الطرفين. يتم توفير الأسس ، سواء منفصلة أو مجتمعة ، أسفل الأبراج لنقلها النهائي للأحمال إلى طبقات التربة أدناه.
الجمالون المتصلب ، كما يوحي الاسم ، يقوي سطح السفينة ويوزع الأحمال الحية للسطح على الكبلات وإلا تكون الكابلات قد تعرضت للترهل المحلي بسبب عمل الأحمال الحية المركزة وبالتالي تسبب تغير زاوية محلي في نظام السطح .
يتم تثبيت الدعامات المتصلبة عند الأبراج وعلقت عند نقاط العقدة من الحمالات التي عادة ما تكون الكابلات عالية الشد. تم استخدام الحمالات العمودية في العديد من الجسور ، لكن الحمالات المائلة كما في الشكل 17.25 لها ميزة أنها تزيد من الاستقرار الديناميكي للجسر وهو أمر مهم جدًا للجسور المعلقة.
يجب أن يكون الكابل عبارة عن أسلاك مسحوبة على البارد وليس بمعالج حراري لأن الأخير يكون عرضة للفشل بسبب الإجهاد البديل حتى في الأحمال المنخفضة. يمكن للبنية الليفية للأسلاك المسحوبة على البارد أن تقاوم الضغوط البديلة بشكل أفضل بكثير من الأسلاك المعالجة بالحبيبات الدقيقة.
عدم الاستقرار الدينامية الهوائية :
تم فتح جسر Tacoma Narrows الذي يبلغ طوله 853 متراً للمرور في الأول من يوليو 1940 ولكنه تعرض لأضرار بالغة وتلف إلى أجزاء بسبب التذبذب الرأسي وحظة التواء التي تسببها الرياح التي تهب بسرعة 67 كم في الساعة.
في التحقيق كشف أن Tacoma Narrows Bridge كان عنده عدد من الانحرافات من الممارسات التقليدية لكي يكون عنده تصميم الذي سيبدو أكثر رشاقة وبالتالي يكون أرخص. على سبيل المثال ، تم استخدام عوارض الصفيح الضحلة كعارضة تقوية ، ونسبة عمق العمق هي 350 في مكان القيم العادية من 100 إلى 200 (الجدول 17.7) ، ونسبة الامتداد إلى العرض هي 72 بدلاً من متوسط القيمة 40.
جعلت هذه التغييرات سطح السفينة مرنة للغاية وتعرض سطح السفينة للتذبذب الرأسي تحت الأحمال المتحركة. في يوم الفشل ، تسببت الرياح التي تهب بسرعة 67 كم في التذبذب الرأسي جنبا إلى جنب مع حركة اللف وفي نهاية المطاف التواء سطح الجسر إلى أشلاء.
تسبب الرياح المبذولة على هيكل القوى التالية اعتمادا على الشكل والمقطع العرضي للسطح وزاوية الهجوم:
1. ارفع واسحب القوات
2. تشكيل دوامة
3. رفرفة.
رفرفة هو تذبذب سطح الجسر في وضع بما في ذلك كل من الحركات العرضية والدوران الالتوائي وقد يحدث عندما تكون الترددات الطبيعية للطريقتين ، والتي يتم التقاطها بشكل منفصل ، مساوية للوحدة ، N ϴ / N v ie - = 1 ، حيث N 8 = تردد الالتواء و N v = التردد العمودي. لذلك ، يجب أن يكون سطح الجسر قيم N ϴ / N v أكبر بكثير من الوحدة.
يلزم تقدير الترددات الطبيعية وأنماط الهيكل الكامل. تولد أدنى الترددات (أ) حركات رأسية مع وضع في مركز المسافة الرئيسية و (ب) حركة الالتواء مع وضع أيضا في وسط البعد الرئيسي. ترد الترددات الطبيعية لبعض الجسور الموجودة في الجدول 17.6.
الترتيبات الهيكلية:
يتم إجراء الترتيبات الهيكلية التالية للجسور المعلقة:
1. backstay المحملة أو تفريغها.
2. الراسية ذاتية التثبيت أو الخارجية
3. دعامات مقواة من مختلف الأنواع
4. نسب مختلفة من الجانب إلى المدى الرئيسي.
5. نسب مختلفة من تمتد إلى تبلد كابل.
6. نسب مختلفة من تمتد إلى عمق الجمالون تقوية.
7. ترتيب البرج
8. ترتيب شماعات.
كابل ساج:
من شأن تبلد الكابل أن يؤثر على تصميم جسر معلق بقدر كبير لأن تبلد الكابل الأصغر يزيد من توتر الكابل ولكنه يقلل من ارتفاع الأبراج وأطوال الشماعات. لذلك ، عندما تكون تكلفة الوحدة للأبراج والعلاقات أكبر أو عندما تكون تكلفة وحدة الكابلات أقل ، يمكن تبني تبلد أصغر للكبل والعكس صحيح.
كما أن الترهل المنخفض للكابل يزيد من صلابة الكابل وكذلك صلابة الهيكل الكلية مما يؤدي إلى زيادة في التردد الطبيعي وانخفاض الميل إلى عدم الاستقرار الهوائي.
معادلة كابل التعليق:
خذ بعين الاعتبار النقطة P على الكبل مع وجود إحداثيات x و y مع B كمصدر (الشكل 17.19). تعليق كابل التعليق في شكل قطع مكافئ يتم إعطاء معادلة به ،
تعطي المعادلة 17.2 انحدار y للكبل من دعمه البرجي عند أي مسافة x من B.
التوتر في الكابل:
من الشكل 17.20 ، التفاعل الرأسي على البرج بسبب الحمل w لكل وحدة طول = R B = R D = wL / 2 = R:
لا يمكن أن يكون الكابل مرنًا ، ولا يمكن أن يأخذ أي لحظة ، وعلى هذا النحو تكون اللحظة عند منتصف الكبل صفراً. لذلك ، أخذ لحظة من الجانب الأيسر الأحمال والقوى حول C ،
كابلات العودة والبقاء:
ويدعم كابل التعليق من النطاق الرئيسي على اثنين من الأبراج على جانبي المدى الرئيسي. ويرتكز كبل التعليق بعد تمريره على الدعامات السفلية بشكل عام إلى كتلة من الخرسانة من نوع ما من ترتيبات التثبيت. ويطلق على كابل الجزء الجانبي "كابل مذيع" أو كبل "back-stay".
يتم إعداد الترتيبين التاليين لتمرير الكبلات فوق الأبراج من النطاق الرئيسي إلى الجانب الجانبي:
1. دليل دعم بكرة
2. دعم الأسطوانة.
دعم بكرة الدعم لكبل التعليق:
يتم أخذ الكبل الرئيسي على بكرة توجيه بدون احتكاك مثبتة على الجزء العلوي من البرج الداعم لتمتد على الجانب المتبقي ثم ترتكز. في الشكل 17.21 ، a و θ هي الزوايا التي تصنعها الكبلات مع الخط المركزي للبرج و T هي التوتر في الكبل. بما أن الكابل يمر فوق بكرة بدون احتكاك ، فإن T على كلا الجانبين هو نفسه.
تفاعل رأسي على البرج بسبب توتر الكابل ،
R T = T cosα + T cosθ (17.5)
القوة الأفقية في الجزء العلوي من البرج ،
T sinα - T sinθ = T (sinα - sinθ) (17.6)
دعم الأسطوانة لكابل التعليق:
في هذا الترتيب من الكابلات المساندة ، يتم توصيل كل من الكابل الرئيسي وكابل المرساة بسرج يتم دعمه على بكرات موضوعة في أعلى البرج (الشكل 17.22).
بما أن السرج في حالة استراحة ، يجب أن تكون المكونات الأفقية لكلا الكابلات الرئيسية والمرسلة هي نفسها ، أي ،
H = T، sinα = T 2 sinθ (17.7)
تفاعل رأسي على البرج بسبب التوتر في الكابلات ،
R T = T 1 cosα + T 2 cosθ (17.8)
مثال:
يحتوي الجسر المعلق الذي يبلغ طوله الرئيسي 100 متر على تبلد كابل يبلغ 10 أمتار. اﺣﺴﺐ أﻗﺼﻰ ﺗﻮﺗﺮ ﻓﻲ اﻟﻜﺎﺑﻼت ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﺤﻤﻞ اﻟﺸﺎﺣﻦ ﺣﻤﻮﻟﺔ ﺗﺒﻠﻎ 50 آﻴﻠﻮ ﺑﺎﻳﺖ ﻟﻜﻞ ﻃﻮل ﻟﻠﻤﺘﺮ. وجد أيضًا التفاعل الرأسي على البرج (أ) إذا مرّ الكبل على بكرة أقل من الاحتكاك و (ب) إذا مرّ الكبل فوق سرج مستلقٍ على بكرات.
معطى:
L = المسافة الرئيسية = 100 متر
ذ. = تبلد الكابل في المركز = 10 م
w = UDL = 50 KN لكل م.
أ = زاوية كابل المرساة = 60 °
وصف موجز لبعض الجسور المعلقة القائمة جسر الجسور (اسكتلندا):
يظهر ارتفاع الجسر في الشكل 17.23. يمتد الامتداد الرئيسي على سطح صفيحة من الفولاذ المقاوم للصدأ مع سطح إرتفاع 38 مم. الجانب يمتد 222 مم. لوح سميك سميك مع سطح يرتدي 38 مم من الخرسانة الإسفلتية السميكة كما هو الحال في الامتداد الرئيسي. نسبة عمق العمق في الدعامة المقوية هي 120. وتظهر بعض الميزات أكثر في الجدول 17.7.
يظهر ارتفاع الجسر في الشكل 17.24. يوفر الجسر أربعة مسارات معلقة على 108 مم. مقضب الصلب السميك. في حين أن الممرات الخارجية مغطاة بالخرسانة ، يتم ترك المسار المزدوج المركزي مفتوحًا من الاعتبار الديناميكي الهوائي. نسبة الامتداد العمق للتجميل المقوي في جسر ماكيناك هي 100. بعض الميزات الإضافية لقوس الجسر المبينة في الجدول 17.7.
ثانيا. سيفيرن بريدج (ويلز):
يظهر ارتفاع جسر سيفيرن في التين. 17.25. للجسر وسيلة نقل مزدوجة تبلغ كل منها 9.91 متر. بدلا من تربيعة تروس ، تم استخدام قسم الصلب أنبوبي أو مربع العارضة من تصميم رقائق معدنية في الجسر.
يتم نقل الحركة مباشرة بـ 11.5 ملم. صلبة سميكة الصلب لوحة. الميزة الخاصة لهذا الجسر ليست فقط الجزء الأنبوبي عوضا عن التقويمات المعززة بل أيضا الشماعات المائلة بدلا من الشماعات العمودية. وتبلغ مسافات المعلق 18.3 متراً ويختلف ميل المعلق مع العمودي من 17.5 إلى 25 درجة.
بعض الميزات الإضافية موضحة في الجدول 17.7:
ثالثا. جسر Verrazano Narrows (الولايات المتحدة الأمريكية):
يظهر ارتفاع الجسر في التين. 17.26. يحتوي الجسر على طوابق مزدوجة مع 6 مسارات ممرات في كل طابق. في كل مجموعة ، تم توفير ثلاثة ممرات مزدوجة ذات ممر مركزي يبلغ ارتفاعه 1.22 م وعرضت طريق النقل بطول 11.28 م. وتبلغ نسبة عمق العمق في تروس التقوية 177.5 ، بينما يبلغ مركز الكوابل الرئيسية إلى المركز 31.4 متر. بعض الميزات الإضافية للجسر موضحة في الجدول 17.7.
