اقرأ في هذا المقال
يعمل هيكل الجسور المقوسة على إصلاح ودعم الأعضاء الرئيسيين على شكل قوس في الاتجاه الأفقي عند كلا الطرفين، ويتكون الجسر من قوس كبير، حيث يمكن أن ينقسم إلى نصفين ويكون بينهم سطح يربطهم ببعضهم البعض، والتي تم تسميتها لمواقعها بالنسبة إلى العوارض.
جسر القوس:
بشكل عام، تم تصميم الجسور المقوسة لتوجيه جميع القوى إلى أضلاع القوس ودعم التفاعلات الأفقية على الأرض، أو يكون لها هيكل مقوس يجعل العوارض الموجودة على سطح الطريق تتحمل التفاعلات الأفقية الناتجة في كلا نقطتي الدعم، حيث تشمل جسور القوس المقيد أنواع لانجر ولوس ونيلسن، حيث تبلغ الامتدادات المطبقة عمومًا حوالي 50 إلى 170 مترًا، وأطول جسر مقوس في العالم هو جسر شنغهاي لوبو، بامتداد فعال يبلغ 550 مترًا، لقد قامت (JFE Engineering) بتصنيع وإقامة العديد من الجسور المقوسة حتى الآن.
أنواع الجسور المقوسة:
جسر القوس هو أحد أكثر أنواع الجسور شيوعًا، والذي بدأ استخدامه منذ أكثر من 3000 عام وظل في أوج شعبيته حتى الثورة الصناعية واختراع المواد المتقدمة، حيث مكن المهندس المعماري من إنشاء تصميمات جسور حديثة أخرى، ومع ذلك حتى اليوم الجسور المقوسة لا تزال قيد الاستخدام، وبمساعدة المواد الحديثة يمكن بناء أقواسها على مقاييس أكبر بكثير.
ما هو المبدأ الأساسي للجسر المقوس؟
المبدأ الأساسي للجسر المقوس هو تصميمه المنحني، والذي لا يدفع قوى الحمل إلى أسفل بشكل مستقيم، ولكن بدلاً من ذلك يتم نقلها على طول منحنى القوس إلى الدعامات في كل طرف، تحمل هذه الدعامات حمولة الجسر بالكامل وهي مسؤولة عن تثبيت القوس في الوضع الدقيق غير المتحرك، يتم نقل القوات عبر القوس عن طريق حجر الزاوية المركزي في الجزء العلوي من القوس، يدفع وزنه الصخور المحيطة للأسفل وللخارج، مما يجعل الهيكل بأكمله شديد الصلابة والقوة.
بسبب هذا التصميم، أصبحت الجسور المقوسة الحجرية والخشبية شائعة جدًا خلال الإمبراطورية الرومانية، التي تمكن مهندسوها من بناء أكثر من 1000 جسر حجري مقوس في أوروبا وآسيا وشمال إفريقيا، لا تزال العديد من هذه الجسور قائمة حتى اليوم، مما يتيح لنا الفرصة لرؤية عجائب العمارة القديمة شخصيًا، كانت التصاميم الرومانية تصنع عادة بأقواس نصف دائرية، على الرغم من صنع العديد من الجسور المقوسة المقسمة خلال فترة حكمهم، تتمتع هذه الجسور المقوسة القطعية بميزة تصميمية حاسمة تفصلها عن الجسور نصف الدائرية العادية، فقد مكنت بناة الجسور إلى مزيد من قوس الجسر أعلى بكثير وخفضت كتلة الهيكل بأكمله، مكنت هذه التغييرات الجسور من النجاة بسهولة أكبر من ضغوط الفيضانات والأنهار القوية، خلال حياة الإمبراطورية الرومانية.
مع مرور القرون قام المهندسون المعماريون في العصور الوسطى بتحسين تصاميم الرومان وإنشاء جسور مقوسة بأرصفة أضيق وبراميل قوس أرق وحصص منخفضة الارتفاع وأقواس مدببة وزيادة امتدادات الأقواس (زادت إلى أكثر من 70 مترًا، وأشهرها على الجسر في (Trezzo sull’Adda) الذي كان مستخدمًا من 17 إلى نهاية القرن الثامن عشر)، حيث اندمج مهندسو عصر النهضة في الجسور المقوسة ليس فقط في هندسة الصوت، ولكن أيضًا الموضة في عصرهم، مما خلق بعضًا من أجمل وأشهر جسور الحضارة الإنسانية الحديثة (مثل جسر ريالتو في البندقية)، في الـ 150 عامًا الماضية، مكّن الحديد والصلب والخرسانة من إنشاء جسور مقوسة أكثر طموحًا يمكن رؤيتها الآن في كل بلد في العالم.
أنواع الجسور المقوسة:
- جسر (Corbel) القوسي: على الرغم من أن (Corbel arch) لا يعمل بنفس طريقة عمل الجسور المقوسة الحقيقية (فهي لا تنقل القوى عبر القوس)، إلا أنه يمكن إنشاؤها لتبدو متشابهة جدًا مثلها، حيث إنها مصنوعة من خلال وضع طبقات متتالية من البناء أو الحجر مع كل منها يحتوي على ناتئ أكبر بنجاح.
- القنوات وجسور القناة: لجسر المسافات الكبيرة، بنى الرومان القدماء سلسلة من الدعامات التي كانت متصلة بأقواس حجرية، هذه السلسلة من الهياكل المقوسة لم تكن فقط في طبقة واحدة مثل الجسر العادي، ولكن مع عدة طبقات يمكن أن تصل إلى ارتفاعات رائعة للغاية.
- جسر مقوس السطح: جسر مقوس مشترك يقع فيه السطح أعلى القوس.
- من خلال جسر القوس: جسر القوس الذي لا يقع فيه السطح بالكامل فوق القوس، ولكنه ينتقل في جزء واحد تحته ويتم تعليقه بواسطة الكابلات أو قضبان الربط، جسر ميناء سيدني الشهير هو أفضل مثال على هذا التصميم.
- جسر القوس المقيد: يُعرف أيضًا باسم جسر القوس القوسي، وهو يشتمل على ربطة عنق بين طرفين متقابلين من القوس.
