الأجزاء الأساسية لهيكل الجسر

نبذة عن تاريخ الجسر:

منذ آلاف السنين بنى البشر أول جسر وكان عبارة عن قطعة خشبية بسيطة أو صخرة موضوعة فوق مجرى صغير أو واد صغير، كان سيساعد في الحفاظ على أقدام المارة جافة أثناء السفر من مكان إلى آخر، وقد بدأت عملية صناعة الجسور بشكل أكثر تعقيدا منذ ذلك الحين؛ لهذا السبب قمنا بتجميع المعلومات من المكونات الهيكلية الأكثر شيوعًا المستخدمة في الجسور.

الأجزاء الرئيسية للجسور:

الدعامة:

الدعامات هي العناصر الموجودة في نهايات الجسر، والتي توفر الدعم له، حيث تمتص العديد من القوى الموضوعة على الجسر وتعمل كجدران حاجزة تمنع الأرض تحت الاقتراب من الجسر من التحرك.

القوس:

القوس هيكل منحني يمتد على مساحة مفتوحة، كانت الجسور ذات الأقواس من أوائل مشاريع الهندسة والبناء على نطاق واسع، حيث يمكن أن تمتد الجسور المقوسة على مساحات شاسعة؛ لأنها تحول القوى التي تؤثر عليها إلى ضغوط انضغاطية، مما يزيل ضغوط الشد (يُشار إلى هذا غالبًا باسم ” إجراء الأرشفة “).

عندما يتم دفع القوى الموجودة داخل الجسور المقوسة نحو الأرض، يتم إجبار القوس على الخروج من قاعدته، والتي يشار إليها باسم الدفع ومع زيادة ارتفاع القوس يزداد اتجاهه الخارجي وللحفاظ على الجسر المقوس قائمًا، يتم تقييد الثقة من خلال دعاماتها.

هناك ثلاثة أنواع من الأقواس، وهذه الأنواع هي:

• القوس الثابت: هو الأكثر استخداما على الجسور، استخدام الأقواس الثابتة محدود لأنها عرضة للتوسع والانكماش المرتبطين بالحرارة.

• يستخدم القوس ذو المفصلتين بشكل عام في الجسور متوسطة الحجم لأن الوصلة المثبتة في القاعدة تكون أكثر قدرة على التعامل مع تقلبات درجات الحرارة.

•  قوس ثلاثي المفاصل: لا يتوقف فقط عند قاعدته ولكن أيضا في المنتصف، حيث يمنح هذا الهيكل مستوى أكبر من المرونة، مما يسمح له بالتعامل مع التمدد والانكماش الحراري عبر أطوال أكبر في المناخات الأكثر قسوة.

الحزمة:

الشعاع هو مكون هيكلي على جسر يقاوم الأحمال المطبقة على محوره، تستجيب الحزمة عادةً للقوى عن طريق الانحناء كرد فعل على نقاط الدعم الخاصة بها، والتي تكون عادةً الدعامات والأرصفة في أي من الطرفين، عادةً ما تكون جسور الحزمة هي الأبسط، وبالتالي فهي الأقل قوة ومرونة على مسافات أطول، حيث يتم استخدامها بشكل عام لنقل حركة المرور على مسافات أصغر.

الانحناء:

الانحناء هو عنصر هيكلي متعدد الطرق يستخدم لبناء حامل، وهو عنصر دعم رئيسي في العديد من الجسور.

محمل الجسر:

يوفر محمل الجسر سطحًا للراحة بين أرصفة الجسر وسطحه، والغرض منه هو السماح بالتحكم في الحركة بين السطحين، تشمل أنواع الحركة المدعومة التمدد والانكماش الحراري أو الاهتزاز الزلزالي، حيث تسمح بعض أنواع محامل الجسر بالحركة ذهابًا وإيابًا، بينما يمكن للآخرين استيعاب الالتواء.

الكابولي:

الكابولي عبارة عن هياكل يتم عرضها أفقيًا في الفضاء، وهي المكونات الرئيسية لجسور الكابول، الكابول الأصغر عبارة عن عوارض بسيطة، وتستخدم الجملونات الأكبر حجمًا دعامات مصنوعة من الفولاذ الهيكلي أو عوارض صندوقية مبنية من الخرسانة مسبقة الإجهاد، يمكن أن تمتد الجسور الكابولية لمسافات طويلة نسبيًا بينما لا تزال تظهر خفيفة ومفتوحة.

Cutwater:

القاطع هو مكون على شكل إسفين يضاف إلى رصيف الجسر، حيث أنه مصمم لمقاومة تدفق المياه وتفتيت الجليد، مما يساعد على تقليل الضغط الذي تضعه هذه العناصر على الجسر، حيث تسمح القاطعات المائية للمهندسين ببناء جسور أكثر طموحًا من الناحية الهيكلية في المناخات شديدة البرودة والمناطق التي تشهد تدفقًا كبيرًا للمد والجزر.

سطح الجسر:

السطح (المعروف أيضًا باسم الطريق) للجسر هو المنطقة الوظيفية التي تسمح للمركبات والمشاة بعبور الطرق السريعة والوديان والمسطحات المائية. ( غالبًا ما تكون البنية التحتية للمرافق معلقة أسفل السطح).

وعادة ما يتم بناء الأسطح من الخرسانة أو الصلب أو الخشب أو نظام مماثل، حيث يتم تغطيتها بشكل عام بالإسفلت أو الخرسانة أو أي نوع آخر من الرصيف، حيث يمكن دمج السطح في الهيكل الداعم للجسر، مدعومًا بعوارض أو تعليقه بواسطة العناصر الهيكلية الأساسية، في بعض الجسور الحديثة، مثل القوس المربوط أو الجسور المثبتة بالكابلات، يكون السطح هو عنصر الدعم الهيكلي الأساسي.

حيث أن التخطيط الشامل من حيث التحليل الهيكلي، وكذلك التنفيذ الهيكلي، وإعداد تفاصيل البناء أمر حيوي لإنجاز جسر متكامل بنجاح وفي الوقت المحدد.