اقرأ في هذا المقال
ما هو الجسر المعلق:
الجسر المعلق هو نمط فريد من الجسر، حيث يتم تعليق السطح بكابلات التعليق، لم يظهر تصميم هذا النوع من الجسور إلا في أوائل القرن التاسع عشر، لكنه غير بالتأكيد الطريقة التي ينظر بها العالم إلى الجسور، من أشهر الجسور في العالم الجسور المعلقة مما يجعلنا تتساءل، لماذا؟ تقدم هذه الجسور الجميلة الأناقة والوظائف، ولكن بأي ثمن؟ دعونا نلقي نظرة أعمق على المزايا والعيوب التي تقدمها الجسور المعلقة.
تم بناء النماذج الحديثة الأولى لهذا النوع من الجسور في أوائل القرن التاسع عشر، حيث أن الجسور المعلقة البسيطة، التي تفتقر إلى الحمالات العمودية، لها تاريخ طويل في العديد من الأجزاء الجبلية من العالم.
في العصر الحديث، قدم الجسر المعلق حلاً اقتصاديًا لمشكلة الامتدادات الطويلة عبر تيارات صالحة للملاحة أو في مواقع أخرى يصعب فيها العثور على أرصفة، واجه المهندسون البريطانيون والفرنسيون والأمريكيون وغيرهم في أواخر القرن الثامن عشر وأوائل القرن التاسع عشر مشاكل خطيرة تتعلق بالاستقرار والقوة، ضد قوى الرياح والأحمال الثقيلة، نتجت الإخفاقات عن العواصف والثلوج الكثيفة وأعداد الماشية، ويعود الفضل في حل المشكلة بشكل أساسي إلى “جون أوغسطس رويبلينج”، وهو مهندس أمريكي ألماني المولد، أضاف دعامة على شبكة الإنترنت إلى جانبي طرقه وأنتج هيكلًا صلبًا لدرجة أنه نجح في سد نياجرا جورج في شلالات نياجرا، في سينسيناتي.
هل تستخدم الجسور المعلقة لفترات طويلة؟
الجسور المعلقة هي هياكل رائعة، تبدو هشة تقريبًا، عند النظر إليها من مسافة بعيدة، ومع ذلك فهي قوية جدًا وهي في الوقت الحاضر أطول نوع جسر في العالم، حيث يتم استخدامها لأطول المعابر، تتراوح الأطوال النموذجية لمسافات من هذا النوع من 2000 قدم إلى 7000 قدم، حيث أن أطول جسر معلق في العالم هو جسر أكاشي كايكيو في اليابان، يبلغ طول مركزه 6527 قدمًا، ويبلغ الطول الإجمالي للجسر 12828 قدمًا.
حركة الجسور المعلقة:
نظرًا لكونها خفيفة ومرنة نسبيًا، فإن الجسور المعلقة كلها عرضة للرياح، إنها تهتز وتتحرك عموديًا (لأعلى ولأسفل) وجانبيًا (يمينا وشملا)، التحدي الذي يواجه مهندس الجسر هو إبقاء هذه الحركة ضمن حدود آمنة، كما أن الجزء الأكثر ضعفًا في الجسر المعلق هو الطريق المعلق أو السطح.
لقد صمم المهندسون جسر (Narrows Bridge) لعام 1940 لتحمل رياح تصل سرعتها إلى 120 ميلاً في الساعة، لكنها انهارت في رياح بلغت سرعتها 42 ميلاً في الساعة.
أجزاء الجسور المعلقة:
يقوم الجسر المعلق بما يوحي به الاسم، يتم تعليق السطح أو الطريق بواسطة كابلات كبيرة، يتم تثبيتها في كل طرف وتمريرها فوق قمم الأبراج العالية، حيث تنقسم الأجزاء الأساسية للجسر المعلق النموذجي إلى فئتين، “البنية الفوقية” و”البنية التحتية”، حيث يتكون الهيكل العلوي من سطح (أو طريق، أو عارضة) وبرجين وكابلات تعليق رئيسية، وتتكون البنية التحتية من أرصفة (قيسونات، أو أساسات برج) في منتصف الامتداد الذي يدعم الأبراج، والمراسي للكابلات في كل طرف من طرفي الجسر.
السطح أو العارضة، هو المكان الذي نقود فيه أو نسير فيه، إنه مستمر وقد يكون عبارة عن دعامة أو عارضة صندوقية أو عارضة لوحة، المراسي الكبيرة تكون على طرفي الجسر، حيث تعمل كأوزان عكسية تحمل نهايات الكابلات الرئيسية، وعادة ما تكون المراسي إما كتلة من الخرسانة أو الصخور الصلبة، وفي الإرساء تنفصل الكابلات إلى خيوط منفصلة لتوزيع حمل الشد بالتساوي وبأمان.
تمتد الكابلات الرئيسية من مرساة واحدة فوق قمم البرج وتعلق على المرسى المقابل، الكابلات عبارة عن خيوط مضغوطة من الأسلاك المتوازية يتم نقلها ذهابًا وإيابًا عبر الماء، وعند نقطة التثبيت في الجزء العلوي من الأبراج يمر كل كابل فوق سرج كابل، ينقل الكابل الحمل من الكابلات إلى البرج، حيث يتم توصيل الكابلات الرئيسية بالسطح بواسطة كبلات تعليق، وتسمى هذه أحيانًا أيضًا “الحبال المعلقة” و “كابلات الشماعات”.
في الجسر المعلق، تقوم الكابلات الرئيسية بتعليق السطح (العارضة، الطريق)، يتم تعليق معظم وزن الجسر (وأي مركبات على الجسر) من الكابلات، ويتم تعليق الكابلات بواسطة الأبراج فقط، مما يعني أن الأبراج تتحمل وزنًا هائلاً (حمولة).
الكابلات الفولاذية قوية ومرنة، هذا يجعل الجسور المعلقة طويلة المدى عرضة لقوى الرياح، في هذه الأيام يتخذ المهندسون تدابير خاصة لضمان الاستقرار (الاستقرار الديناميكي الهوائي) لتقليل الاهتزاز والتمايل في الجسر المعلق تحت الرياح العاتية، يعد جسر تاكوما ناروز عام 1940 أشهر مثال في العالم لعدم الاستقرار الديناميكي الهوائي في الجسر المعلق
