الجسر المعلق هو الجسر الذي يتكون الهيكل الداعم الرئيسي فيه من عناصر مرنة (الكابلات، الحبال، السلاسل، إلخ) تعمل في حالة توتر، ويكون الطريق معلقًا. يتيح تشغيل الهياكل المعلقة في حالة توتر الاستفادة الكاملة من الخواص الميكانيكية للمواد عالية القوة (الأسلاك الفولاذية، وخيوط النايلون، وما إلى ذلك)، كما أن وزنها المنخفض يجعل من الممكن تغطية الهياكل ذات الامتدادات الأكبر. الهياكل المعلقة سهلة التركيب نسبيًا وموثوقة في التشغيل وتتميز بالتعبير المعماري.

يتم استخدام الجسور المعلقة بنجاح أكبر عندما يكون الجسر طويلًا ويكون من المستحيل أو الخطير تركيب دعامات وسيطة (على سبيل المثال، في المناطق الصالحة للملاحة). تبدو الجسور من هذا النوع متناغمة للغاية، ومن أشهر وأجمل الأمثلة عليها جسر البوابة الذهبية الذي يقع عند مدخل خليج سان فرانسيسكو.

يتم تعليق الكابلات (أو السلاسل) الداعمة الرئيسية بين أبراج مثبتة على طول الضفتين. وترتبط بهذه الكابلات كابلات أو عوارض عمودية، حيث يتم تعليق سطح الطريق للامتداد الرئيسي للجسر. تستمر الكابلات الرئيسية خلف الأبراج ويتم تأمينها على مستوى الأرض. يمكن استخدام تمديد الكابلات لدعم امتدادين إضافيين.

تحت تأثير الحمل المركز، يمكن للهيكل الداعم أن يغير شكله، مما يقلل من صلابة الجسر. لتجنب الانحرافات، في الجسور المعلقة الحديثة يتم تعزيز سطح الطريق بعوارض طولية أو دعامات توزع الحمل.

تُستخدم أيضًا التصميمات التي يتم فيها دعم الطريق بنظام من الحبال المستقيمة المرتبطة مباشرة بالأبراج. تسمى هذه الجسور بالكابلات.

هيكل الهيكل

الضغوط الرئيسية في الجسر المعلق هي ضغوط الشد في الكابلات الرئيسية وضغوط الضغط في الدعامات صغيرة؛ يتم توجيه جميع القوى الموجودة في الدعامات تقريبًا عموديًا إلى الأسفل ويتم تثبيتها بواسطة الكابلات، لذلك يمكن أن تكون الدعامات رفيعة جدًا. إن التوزيع البسيط نسبيًا للأحمال عبر العناصر الهيكلية المختلفة يبسط حساب الجسور المعلقة. تحت تأثير وزنها ووزن الجسر، تتدلى الكابلات وتشكل قوسًا. يأخذ الكابل المفرغ المعلق بين دعامتين شكل ما يسمى. "خط السلسلة". إذا كان من الممكن إهمال وزن الكابلات، وتم توزيع وزن الامتداد بشكل موحد على طول الجسر، فإن الكابلات تأخذ شكل القطع المكافئ. إذا كان وزن الكابل مشابهًا لوزن سطح الطريق، فسيكون شكله وسطًا بين خط سلسال والقطع المكافئ.

مميزات الجسور المعلقة

• يمكن جعل النطاق الرئيسي طويلًا جدًا باستخدام الحد الأدنى من المواد. ولذلك فإن استخدام مثل هذا التصميم فعال للغاية في بناء الجسور عبر الوديان الواسعة وحواجز المياه. في الجسور المعلقة الحديثة، يتم استخدام الكابلات السلكية والحبال المصنوعة من الفولاذ عالي القوة بقوة شد تبلغ 22.5 جيجا / متر مربع على نطاق واسع، مما يقلل بشكل كبير من الوزن الساكن للجسر.
• يمكن بناء الجسور المعلقة على ارتفاعات عالية فوق الماء، مما يسمح حتى للسفن الطويلة بالمرور تحتها.
• ليست هناك حاجة لتركيب دعامات وسيطة، مما يوفر مزايا كبيرة، على سبيل المثال، في حالة الصدوع الجبلية أو الأنهار ذات التيارات القوية.
• كونها مرنة نسبيًا، يمكن للجسور المعلقة أن تنثني تحت الرياح القوية أو الأحمال الزلزالية دون المساس بسلامة الهيكل، في حين يجب بناء الجسور الأكثر صلابة بشكل أقوى وأثقل.

عيوب الجسور المعلقة

• بسبب عدم كفاية صلابة الجسر، قد تكون هناك حاجة لإغلاق حركة المرور أثناء الظروف الجوية العاصفة.
• إن انحراف الجسر استجابة لحمل مركز يجعل الجسور المعلقة غير مناسبة للسكك الحديدية، لأنه في هذه الحالة سيتم تنفيذ دور الحمل المركز بواسطة القاطرة.
• عند تعرضها لرياح قوية، تتعرض الدعامات لعزم دوران عالي، لذا فهي تتطلب أساسًا جيدًا، خاصة في التربة الضعيفة.

الآن نحن نعرف تمامًا ما هو الجسر المعلق، وما هي مزاياه وعيوبه، وما هو هيكله وتصميمه، وغير ذلك الكثير. ومع ذلك، قبل أن لا يتمكن الناس من الإجابة على العديد من الأسئلة، لم تكن الجسور مدروسة جيدًا، لذلك حدث الدمار. أجبرت هذه التجربة المريرة الناس على دراسة خصائص الهياكل المعلقة بالتفصيل. ولمعرفة كيف حدث ذلك، من الضروري الرجوع إلى تاريخ تطوير واستخدام الجسور المعلقة.

1. لمحة تاريخية عن استخدام الجسور المعلقة.

تحتل الجسور المعلقة مكانة بارزة في تاريخ بناء الجسور. لقد ظهرت في فجر تطور المجتمع البشري وفي الفترة المبكرة كان لها أشكال هيكلية بدائية للغاية. تم إلقاء اثنين أو أكثر من الحبال السميكة، وأحيانًا مجرد كروم (العناصر الحاملة الرئيسية)، عبر مضيق أو مجرى جبلي أو وادٍ؛ وكانت المسافة بينهما مغطاة أو مغطاة بألواح، وكان الجسر جاهزا. في بعض الأحيان تم تمديد حبل حر آخر ليكون بمثابة درابزين. تم العثور على جسور من هذا النوع في أمريكا الجنوبية واليابان والتبت والقوقاز وأماكن أخرى. لقد كانوا غير كاملين للغاية، وكان لديهم قدرة حمل صغيرة، وقاوموا بشكل سيئ أحمال الرياح وتمايلوا بقوة حتى من وزن شخص واحد. يبلغ طول الجسر المعلق الموضح في الشكل 1 (أعلاه) 40 مترًا، وعرضه 2.5 مترًا، وتم تثبيته على الأشجار الواقفة على ضفتيه. تم وضع أرضيات خفيفة من الخيزران على حبال الجسر المصنوعة من الصبار.

في الصين، منذ حوالي 3000 عام، بدأوا في بناء الجسور المعلقة، والتي تم وضع سطحها مباشرة على سلاسل أو حبال مشدودة بإحكام، مثبتة في الصخور على البنوك.

تم بناء أول جسر معلق موصوف في الأدبيات، والذي يقترب تصميمه من تصميمات الجسور المعلقة الحديثة، في عام 1741 في إنجلترا عبر نهر تيس. ومن السمات المميزة لهذا الجسر وجود طريق مستقل متصل بسلسلة عن طريق المعلقات. يبلغ طول هذا الجسر 21 مترًا وكان مخصصًا لمرور عمال المناجم.

على مدار 266 عامًا مضت منذ افتتاح الجسر أعلاه، تم بناء عدد كبير من الجسور المعلقة في جميع دول العالم، والتي تم تحسين تصميمها باستمرار، وازدادت امتداداتها. بالفعل في بداية القرن التاسع عشر، أصبحت مزاياها الاقتصادية على الحجر واضحة. بحلول نهاية القرن التاسع عشر، كان للجسور بالفعل امتدادات كبيرة. بدأ دعم الامتدادات ليس على السلسلة، ولكن على تعليق الكابلات المصنوعة من مواد عالية القوة

يعود تاريخ الانتقال من تصميمات الجسور المعلقة البدائية إلى الأنظمة الحديثة إلى القرنين السابع عشر والثامن عشر. ويرتبط بأسماء الإسباني فيرانتيوس (قدم في مقالته وصفًا للجسور المعلقة على سلاسل حديدية، مما يشير إلى تصميم مع فصل سطح الجسر عن السلاسل الداعمة. وتم ربط القماش بالسلاسل على المعلقات ) والفرنسي بوييت (اقترح نظامًا يتم فيه دعم سطح الجسر بكابلات قادمة من صاريتين مرتفعتين) والإنجليزي جيمس فينلي. حصل الأخير على براءة اختراع لنظام التعليق الخاص به عام 1808، والذي كانت فيه السلسلة مصنوعة من وصلات مطروقة متصلة ببعضها البعض على طول الجسر بواسطة وصلات ربط قصيرة عند نقاط تعليق تقع على مسافات متساوية من بعضها البعض. كانت السلاسل الموجودة على الضفتين ترتكز على أعمدة حجرية وتم تمريرها إلى دعامات المرساة، حيث تم تثبيتها عند أطرافها. تم تعليق طريق الجسر، المكون من عوارض عرضية وأسطح، من الشماعات.

تم بناء أول الجسور المعلقة القادرة على تلبية المتطلبات الحديثة في أمريكا الشمالية في نهاية القرن الثامن عشر (أكثر من 50 جسرًا). تم بناء أول جسر معلق من قبل جيمس فينلي في ولاية بنسلفانيا في عام 1796. في بداية القرن التاسع عشر، كان هناك عدد قليل من هذه الجسور موجودة بالفعل في هذه الولاية. وكان أكبرها جسرًا بطول 91.8 مترًا عبر نهر سكوكل(شويلكيل) بالقرب من فيلادلفيا.

ومن المميزات أنه لم يكن لأي من الجسور المعلقة في الفترة الأولى من البناء أي وصلات رياح، حيث كان يعتقد أن السلسلة لها شكل طبيعي من التوازن وستعود إليه بغض النظر عن حجم واتجاه الانحرافات.

لذلك، في الفترة الأولى، التي استمرت حتى حوالي عام 1810، تم بناء الجسور المتسلسلة ذات الامتدادات الصغيرة، كقاعدة عامة. كان لديهم وزن ساكن كبير وقدرة حمل صغيرة نسبيًا. كان العنصر الحامل الرئيسي لهذه الجسور عبارة عن سلسلة مكونة من حلقات أو عناصر صلبة فردية متصلة ببعضها البعض بواسطة مسامير (مفصلات).

في بداية التاسع عشر في القرن العشرين، أصبحت المزايا الاقتصادية للجسور المعلقة مقارنة بالجسور الحجرية، التي كانت منتشرة على نطاق واسع في ذلك الوقت، واضحة بالفعل. على سبيل المثال، يكلف الجسر المعلق عبر نهر تويد الذي يبلغ طوله 110 مترًا، والذي تم بناؤه عام 1820 في إنجلترا، حوالي 4 مرات أقل من الجسر الحجري بنفس الطول.

وقد اتبع المهندسون البريطانيون النموذج الأمريكي، مما أدى إلى بناء العديد من الجسور المتسلسلة في إنجلترا خلال الربع الأول من القرن التاسع عشر. أكبرها، جسر ميني، الذي يربط الساحل الويلزي بجزيرة أنجلسي، تم تصميمه وبنائه بواسطة توماس تيلفورد. تم البناء في الفترة من 1822 إلى 1826. وفي عام 1826، تم افتتاح جسر مينيا تشين في إنجلترا، والذي خدم لمدة حوالي مائة عام وكان يمتد إلى 177 متراً.م مع نسبة الازدهار إلى الامتداد 1/12.

وفي نفس الفترة تم بناء عدد من الجسور في فرنسا والولايات المتحدة ودول أخرى لم تتجاوز أطوالها 150م.

كانت ممارسة بناء الجسور المعلقة متقدمة على تطورها النظري، حيث أن الجسور المعلقة التي يتم بناؤها، والتي تتكون من سلسلة يتم تعليق الطريق عليها، كانت عبارة عن نظام مرن وقابل للتغيير، مما أدى إلى اهتزازات وانحرافات كبيرة لهذا التعليق البدائي الجسور، إلى انقطاع الاتصالات والحوادث والكوارث.

ومع ذلك، على الرغم من العواقب غير المواتية للفجوة بين ممارسة بناء الجسور المعلقة وحالة التطور النظري لهذه القضية، كانت الجسور المعلقة أنظمة لا غنى عنها لمسافات كبيرة (كان سبب استخدامها هو ضعف حالة التكنولوجيا في بناء الجسور دعامات الجسور)، وتم ترميم وتقوية الجسور المنهارة مرارًا وتكرارًا.

وفقًا للبيانات الإحصائية غير المكتملة من الجسور المعلقة الكبيرة التي يبلغ طولها 60 مترًا وما فوق، والتي تم بناؤها في الفترة من 1741 إلى 1885، استمر 82 جسرًا من 50 إلى 120 عامًا، و30 جسرًا - من 20 إلى 50 عامًا، و6 جسور - أقل من 10 سنوات.

على الرغم من الصفات السلبية لأبسط أشكال الجسور المعلقة، فقد أثبتت هذه الجسور أنها لا تقل متانة عن أنظمة الجسور الأخرى، وهو ما يفسر سهولة التعزيز وإعادة البناء التي تتميز بها الجسور المعلقة.

وبالنسبة للأحمال الصغيرة التي كانت موجودة في ذلك الوقت، فإن مرونة نظام الجسر لم تثير أي شك حول قوة الجسر ولم تعيق حركة “الأحمال الخفيفة” عليه، ونتيجة لذلك قام مهندسو ذلك لقد أخطأ الزمن، معتبرين عودة الجسور المعلقة المرنة ميزة وصفات طبيعية للجسور المعلقة المرنة إلى شكلها الأصلي، بعد اجتياز الحمل، أي أنهم سعوا إلى بناء نظرية الجسور المعلقة باستخدامها. أبسط شكل من أشكال التوازن الطبيعي هو إلقاء حبل من ضفة إلى ضفة.

تلقت الجسور المرنة من أبسط الأنواع أكبر تطور لها بعد عام 1822، عندما تم اختراع كابل من الأسلاك ذات الفولتية العالية المسموح بها ويتم نسج هذا الكابل في الموقع من أسلاك أو خيوط فردية في بناء الجسور المعلقة.

الربع الثاني من التاسع عشر تم وضع علامة على القرنالاستخدام الواسع النطاق للجسور المعلقة بالكابلات، حيث تم استبدال العنصر الحامل الرئيسي (السلسلة) بكابل (كابل سلكي). أدى هذا إلى تقدم كبير، حيث كان الكابل يتمتع بقوة أعلى مقارنة بالسلسلة. أتاح اختراع الحبال الفولاذية إمكانية بناء جسر مظلي بدون سقالات وتوسيع بناء الجسور المعلقة إلى مسافات كبيرة جدًا

خلال هذه الفترة، تم بناء عدد من جسور الكابلات في فرنسا وإنجلترا وأمريكا ودول أخرى.

تم افتتاح الجسر المعلق في سويسرا بالقرب من فرايبورغ عام 1834، وكان فريدًا من نوعه في ذلك الوقت. كان طوله 265 مترًا، ومفتاح كابل 1/14 امتدادًا، وعرض الطريق 6.5 مترًا، ويمتد عبر وادي النهر على ارتفاع 51 مترًا فوق مستوى الماء. الجسر معلق على 4 كابلات قطر 135 ملم، كل كابل يتكون من 1056 سلك سماكة 3.8 ملم بقوة شد 82 كجم/مم2.

زيادة الأحمال المؤقتة، والإنهاء غير السليم للحبال، وما إلى ذلك. سلاسل في الدعامات وكذلك عمل الرياح مما أدى إلى تقلبات كبيرة في النظام بأكمله (بناء على الاستخدام البدائي للشكل الطبيعي لتوازن الحبل) في المستويين الأفقي والرأسي مما أدى إلى كوارث وحوادث شديدة في عدد من الجسور. سيتم مناقشة الكوارث بالتفصيل في قسم "الكوارث عند استخدام الجسور المعلقة بأبسط أشكالها"

تتميز فترة المائة عام اللاحقة بالبناء الضخم للجسور المعلقة في العديد من دول العالم. تحسنت تصاميم الجسور المعلقة بسرعة. بدأ استخدام مواد عالية القوة، وكانت امتدادات الجسور تتزايد باستمرار ومع البدايةالعشرين قرون كانت تقترب من 500م. على سبيل المثال، في عام 1883، تم بناء جسر بروكلين الشهير في نيويورك بمساحة كبيرة لذلك الوقت 486م.

في القرن العشرين، تم بناء عدد كبير من الجسور المعلقة، والإنجازات الرئيسية لتكنولوجيا بنائها هي كما يلي:

- في عام 1929، تم بناء جسر السفير عبر نهر ديترويت، والذي احتل المركز الأول بين جميع أنظمة الجسور من حيث طول الامتداد، متجاوزًا جسر كيبيك بامتداد 548 مترًا، ويربط الجسر بين دولتين متجاورتين - كندا والولايات المتحدة الأمريكية. استمر البناء عامين. يبلغ متوسط ​​​​امتداد الجسر 563 م، ويبلغ ارتفاع عارضة التقوية الفولاذية 6.7 م، ونسبة ارتفاع عارضة التقوية إلى الامتداد 1: 84، وعرض الطريق 14.1 م، والأرصفة 2.4. م. ويدعم الجسر كابلين يتكونان من أسلاك متوازية قطر كل كابل 48.9 سم.

- في عام 1931، تم بناء جسر عبر نهر هدسون (الشكل 1.2) بطول 1067 مترًا، وهو أول جسر يتجاوز عرضه كيلومترًا واحدًا، مما عزز أخيرًا تفوق أنظمة التعليق. يحتوي الجسر على أبراج شبكية فولاذية يبلغ ارتفاعها 181 مترًا، ويبلغ طولها 1067 مترًا. 1.3. تبلغ المسافة بين عارضتي التقوية 32.29 مترًا، ويدعم الطريق أربعة كابلات يبلغ قطرها 91.4 سم، وتتكون كابلات هذا الجسر من 61 خيطًا. تتكون كل خصلة من 434 سلكًا بقطر 4.9 ملم. قوة الشد للسلك هي 155 كيلو نيوتن / سم 2، وقوة الإثبات هي 105 كيلو نيوتن / سم 2. يبلغ قطر المعلقات التي تقع بينها الأرصفة 78 ملم. يتم تعليق كل عارضة متقاطعة بواسطة أربع علاقات. في المجمل، يحتوي الكابل الواحد على 26474 سلكًا متوازيًا. يبلغ إجمالي طول الأسلاك في الكابل 171000 كم. تم تصميم الجسر على شكل جسر من مستويين. في عام 1929، تم بناء الطبقة العليا فقط لاستيعاب ثمانية حارات مرورية. وفي المنتصف ممر بعرض 12.2م مخصص لنقل البضائع، وعلى الجانبين ممرات للسيارات.

في الفترة من 1959 إلى 1962. تمت إضافة مستوى أدنى، مما جعل من الممكن التعامل مع زيادة تدفق حركة المرور. ونتيجة للتمديد، تم تشكيل الجمالون المتصلب بارتفاع 9.14 م.

- في عام 1937، تم بناء جسر البوابة الذهبية في سان فرانسيسكو، بطول 1280 مترًا، وهو مصدر فخر وطني للأمريكيين (تجمع 150 ألف شخص للاحتفال بالذكرى الخمسين للجسر عام 1987)، حصل على العديد من الجوائز لجماله، وتأثيره الخاص من الكابل البرتقالي على خلفية المحيط الأزرق. في عام 1953، في أعقاب كارثة جسر وادي تاكوما المعلق (1940)، تم تعزيز جسر البوابة الذهبية بكابلات احتجاز أفقية.

- في عام 1940، تم بناء جسر تاكوما المكون من ثلاثة امتدادات عبر مضيق بوجيه، ولكن بعد أربعة أشهر فقط انهار بسبب الاهتزازات التي سببتها الرياح.

في أكتوبر 1950، تم افتتاح جسر تاكوما الجديد، الذي تم بناؤه على نفس الموقع باستخدام أسس الرصيف القديم، أمام حركة المرور. طول المدى الرئيسي هو 853م. ويختلف الجسر الجديد عن القديم بعارضة تقوية مصنوعة على شكل دعامات شبكية فولاذية بارتفاع 10م. يتم دعم شعاع التقوية بكابلين يبلغ قطرهما 50.8سم لكل منهما.

- وفي عام 1965، تم بناء جسر فيرازانو ناروز في نيويورك بطول 1298 مترًا، وهو آخر رقم قياسي عالمي أمريكي، والذي لا يزال رقمًا قياسيًا أمريكيًا.

- في عام 1997، في اليابان، بين جزر شيكوكو وهونشو، تم بناء جسر أكاشي كايكيو، الذي تم إدراجه مرتين في كتاب غينيس للأرقام القياسية: كأطول جسر معلق يبلغ طوله 1991 م وباعتباره الأعلى الجسر حيث يصل ارتفاع أبراجه إلى 297م، وهو أعلى من مبنى مكون من تسعين طابقاً. يبلغ الطول الإجمالي لهذا الهيكل الفريد المكون من ثلاثة أقطار 3911 مترًا، وعلى الرغم من الحجم الهائل للجسر، إلا أن هيكله قوي بما يكفي لتحمل هبوب الرياح التي تصل سرعتها إلى 80 مترًا في الثانية والزلازل التي تصل قوتها إلى 8 درجات على مقياس ريختر. ليست غير شائعة في الشرق الأقصى.

في بلدنا، لم تتلق الجسور المعلقة نفس القدر من التطوير كما هو الحال في الولايات المتحدة الأمريكية وإنجلترا وفرنسا واليابان ودول أخرى. أولا، ظهروا معنا في وقت لاحق بكثير. يعتقد جي بي بيريديري أن أول جسر معلق في روسيا تم بناؤه عام 1823 في سانت بطرسبرغ في حديقة إيكاترينجوفسكي وكان طوله 15.2.م. ويعود التأخر في هذا المجال إلى أسباب عديدة، أحدها هو عدم وجود حواجز مائية كبيرة نسبياً تتطلب بناء مثل هذه الجسور الكبيرة.

تم بناء الجسور المعلقة الأولى في روسيا في سانت بطرسبرغ في عشرينيات وثلاثينيات القرن التاسع عشر:

1823 ، جسر للمشاة في حديقة إيكاترينجوفسكي بطول 15.2 م؛

1824 .، جسر بانتيليمونوفسكي عبر النهر. فونتانكا بالقرب من الحديقة الصيفية، L = 40 م (تم تفكيكها عام 1905 بعد تدمير الجسر المصري المجاور أثناء مرور مفرزة من سلاح الفرسان).

وقد نجت بعض جسور المشاة المعلقة من تلك الفترة حتى يومنا هذا: Pochtamtsky (عبر مويكا)، وBankovsky وLviny (عبر قناة Griboyedov).

1836 ., بريست ليتوفسك أول جسر معلق في روسيا على الحبال السلكية طوله = 89 م.

1847 .، كييف، ص. دنيبر، جسر بأربعة امتدادات، L = 134 م، دمره البولنديون البيض عام 1920.

في القرن 20th على أراضي اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، تم بناء عدد من الجسور المعلقة ذات الامتدادات الكبيرة جدًا لخطوط الأنابيب (نهر آمو داريا، L = 660 م؛ نهر دنيبر، L = 720 م) وجسر مؤقت بطول 874 م عبر نهر الفولجا لخط ناقل أثناء بناء محطة الطاقة الكهرومائية.

أشهر جسر روسي معلق هو جسر القرم فوق نهر موسكو. وقد ورث الجسر اسمه من جسر فورد القرم الذي كان موجودًا في الموقع، والذي عبر من خلاله التتار أثناء الغارات على موسكو. تم بناؤه عام 1938، ويبلغ طوله الإجمالي 688 مترًا، وكان في ذلك الوقت من بين أفضل ستة جسور في أوروبا من حيث طول النهر 168 مترًا، وهو نوع البناء الذي استخدمه المهندس بي بي كونستانتينوف والمهندس المعماري إيه في فلاسوف عند تصميم القرم. الجسر نادر جدًا في الممارسة العالمية. تقف أبراجها بشكل منفصل وغير متصلة في الأعلى. على الرغم من أن وزن الهياكل المعدنية لجسر القرم يصل إلى 10.000 طن، إلا أن الجسر يبدو خفيفًا جدًا ومخرمًا. وعلى الرغم من أن جسر القرم أصبح بالفعل أحد بطاقات الاتصال في موسكو، إلا أنه يحتل مكانا أكثر من متواضع في جدول الرتب العالمي. (مزيد من التفاصيل حول جسر القرم في قسم "أمثلة على الجسور المعلقة").

2. الكوارث عند استخدام الجسور المعلقة في أبسط صورهاص نحن.

ترتبط الفترة الأولية لبناء أبسط أنواع الجسور المعلقة وانتشارها بعدد كبير من الحوادث وكوارث هذه الجسور.

تكنولوجيا بناء الجسور لا تعرف حوادث أكثر مما كانت عليه عند استخدام الجسور المعلقة.

منذ اللحظة التي بدأ فيها بناء الجسور المعلقة، سواء هنا أو في الخارج، لم تتم معالجة قضايا اهتزازات الجسور المعلقة التي تسببت في تدمير الجسور.التحليل اللازم.

إن بدائية أبسط نظام للجسور المعلقة والتنوع الهندسي للنظام لم يزعج بناة الجسور. ومع ذلك، أثناء تشغيل هذه الجسور، تمايلت بسبب الأحمال الرأسية والرياح، مما أدى إلى إتلاف الجسور، أو كوارثها، أو في أحسن الأحوال، تسبب في مضايقات تشغيلية ملحوظة.

أحد الجسور المعلقة الأولى عبر النهر. تم تدمير تويد في اسكتلندا، الذي يبلغ طوله 78 مترًا، بقوة رياح 5 × 6 بعد أشهر قليلة من البناء.

وسرعان ما تم بناء جسر عبر النهر. تويد في بيرويك (إنجلترا)، بامتداد 40 مترًا، دمرته الرياح بعد 6 أشهر من الانتهاء من البناء.

تم بناء جسر برايتون عام 1823، وقد دمرته عاصفة عام 1833 ثم دمر مرة أخرى عام 1836 بعد إصلاحاته.

ومن الرسومات التي رسمها شاهد عيان وقت وقوع الكارثة يتضح أن الكارثة وقعت من خصائص أبسط أشكال الجسر المعلقس - اهتزازات على شكل مصاحبة لالتواء الطريق.

انهار جسر مونتروز في اسكتلندا، الذي بني عام 1829، عام 1829 بسبب الحمولة الزائدة، مما تسبب في سقوط العديد من الضحايا.

بعد الإصلاحات، دمرته الرياح مرة أخرى في عام 1838. ورأى شهود عيان الجسر يتمايل في نصف موجتين، مما أدى إلى انهياره.

تعرض جسر ميني ساوند في ويلز، الذي تم بناؤه عام 1826، لاهتزازات مثيرة للقلق بطول 177 مترًا. وتأرجح الجسر بشكل متموج، في أمواج طولها 4.8 متر، وبعد شهر تعرض الجسر للتلف ثم تضرر في عامي 1836 و1839.

جسر فوق النهر لاهن بالقرب من ناسو (ألمانيا)، التي بنيت عام 1830، تعرضت لأضرار بالغة بسبب الرياح في عام 1833 عندما انكسرت السلسلة وتكسرت عارضة التقوية.

جسر روش برنارد في فرنسا، الذي بني عام 1840، بكابلات سلكية تمتد لـ 194 مترًا، دمرته الرياح عام 1852. جسر ويلنج فوق النهر. أوهايو (الولايات المتحدة الأمريكية) الجسر العلويالخامس 308 م، بني عام 1848-1849، تم تدميره عام 1854.

وقال شهود عيان أن عاديس تحولت الاهتزازات ذات الشكل فجأة إلى اهتزازات ملتوية قوية، "غاص الجسر كسفينة في عاصفة"، وكل اهتزاز أعطى صدمة جديدة أقوى، حتى انهار الامتداد بأكمله من كسر الكابلات في الكابل.

جسر لويستون-كويستون فوق النهر. نياجرا التي يبلغ طولها 306 مترًا، والتي تم بناؤها عام 1851، كادت أن تنهار أثناء عاصفة عام 1855،

ومن أجل الحد من التهديدات التي تهدد سلامة الجسر،على شكل حرف S تمت إضافة كابلات مائلة لتذبذباتها (في نصف موجتين) بالقرب من الأبراج لدعم الطريق. بعد أن تم فصل الكابلات المائلة أثناء الإصلاحات في عام 1864، تمايل الجسر بسبب الريح وانهار.

تم تدمير جسر شلالات نياجرا، الذي بني عام 1868، ويبلغ طوله 372 مترًا، بعد إصلاحاته عام 1888. ووصف طبيب كان يقود سيارته عبر الجسر ليلاً حركته بأنها زورق يتأرجح على الأمواج. وفي الصباح، لم يبق أي أثر للجسر، لكن سرعان ما تم ترميمه “حتى لا يلاحظ السياح اختفائه”.

انهارت عدد من الجسور بسبب مرور الحشود، مثل: جسر بروتون في لانكشاير، بني عام 1831، جسر في أنجيه (فرنسا) يبلغ طوله 100 م (انهار عام 1850)، جسر في أنجيه (فرنسا) يبلغ طوله 100 م (انهار عام 1850)،أوسترافا (جمهورية التشيك)، بنيت عام 1891 (انهارت عام 1896)، إلخ. انهار عدد من الجسور في أمريكا بسبب مرور الماشية.

انهار جسر فيلادلفيا، الذي بُني عام 1809، عام 1811 بعد أقل من عامين؛ جسر في يوركشاير عام 1830، سكة حديدية. جسر في دورخيل فوق النهر. تيز، جسر كنتاكي، وما إلى ذلك. لقد تم نسيان هذه الدروس المتعلقة بالكوارث بشكل أساسي حتى انهيار جسر تاكوما المعلق الذي يبلغ متوسط ​​طوله 855 مترًا في الولايات المتحدة في 7 نوفمبر 1940.

من عمل الرياح الضعيفة نسبيا، تحولت تقلباتها الأفقية إلى زيادة متزايدة بمرور الوقت.س - اهتزازات على شكل (نصف موجتين) يصاحبها التواء في الطريق. بلغ حجم السعات الرأسية للطريق 8 أمتار، والطريق ملتوي بمقدار 45 درجة 50 درجة (الشكل 2.1)

ومع اكتساب الخبرة في بناء الجسور المعلقة من أبسط أشكالها بهدف زيادة الصلابة وتقليل الاهتزازات، بدأ تعزيز الجسور المعلقة. يتكون التسليح من تركيب وصلات الرياح، وتركيب عوارض صلبة تقع على طول الجسر في مستوى الكابلات، تسمى عوارض تقوية، وتركيب كابلات مائلة تدعم الطريق بالقرب من الأبراج.

ومع ذلك، فإن كل هذه التدابير غير كافية، حيث أن جسر تاكوما، الذي تم بناؤه عام 1936، كان مزودًا بعوارض مقوية ومشدات للرياح. يكمن جوهر المشكلة في نظام الجمالونات الرئيسية للجسر المعلق نفسه، حيث ظل أبسط شكل من أشكال الجمالونات المعلقة في جوهره، وبالتالي احتفظت هذه الجسور أيضًا بعيوبها المتأصلة.

في السنوات الأخيرة، وبعد دراسة حادث جسر تاكوما المعلق، تبين أن أبسط نظام جسر معلق، والذي يعتمد على الشكل الطبيعي للتوازن للحبل المعلق، هو نظام غير مستقر من الناحية الديناميكية الهوائية، وهو ما يفسر كثرة حوادث الجسور المعلقة من هذا النوع.

الأنظمة المستقرة من الناحية الديناميكية الهوائية هي أنظمة مثبتة بالكابلات وجسور تعليق مزدوجة السلسلة.

3.الانتقال إلى الأنظمة الرشيدة للجسور المعلقة.

باستخدام أمثلة الكوارث المرتبطة بتأرجح واهتزاز الجسور المعلقة، تم إثبات الحاجة إلى إدخال عوارض صلبة في هيكل الجسر المعلق. منذ منتصف القرن التاسع عشر. بالإضافة إلى السلسلة المرنة، بدأوا في استخدام درابزين خشبي صلب في الجسور المشابهة لدعامات جاو والكابلات المائلة التي تدعم الطريق بالقرب من الأبراج.

بدأ استخدام الأقواس القطرية الموجودة أسفل الطريق ضد التأرجح الأفقي.

وكما قال أحد معاصريه: "لقد أخرجت الكوارث الجسور المعلقة من أوروبا". أو بالأحرى، ينبغي القول إن المفاهيم الخاطئة في الأفكار النظرية حول تشغيل الجسور المعلقة استبعدت استخدامها في روسيا وأوروبا الغربية الجسر المعلق الذي تم بناؤه عام 1850 لأحمال السكك الحديدية جسر بريتانيا (إنجلترا)، والذي تم تحويله أثناء عملية البناء إلى جسر ذو عوارض، وكان التغيير بأكمله يتمثل في حقيقة أنه تم التخلص من سلاسل الجسر المعلق ولم يتم سوى عوارض صلبة مع ترك الطريق، مما يشير إلى هوامش أمان غير مبررة تمامًا في شعاع التقوية، القادر على قبول الأحمال بشكل مستقل مثل نظام الشعاع.

استمر هذا النهج في بناء الجسور المعلقة في أوروبا حتى بعد ظهور علم حساب هياكل البناء وعندما كان حساب الجسر المعلق مجرد مهمة خاصة للطريقة العامة.

في نهاية القرن التاسع عشر. وبداية القرن العشرين. في الولايات المتحدة الأمريكية، استمر استخدام وبناء جسور الكابلات المعلقة (مثال على ذلك جسر بروكلين، الذي يبلغ طوله 486 مترًا بأبراج حجرية، ويبلغ ارتفاعه الإجمالي بما في ذلك الدعامات ما يصل إلى 130 مترًا)، بينما في أوروبا كان هناك نقاش طويل حول مزايا وعيوب جسور السلسلة والكابلات.

كان الاستثناء في ذلك الوقت هو فرنسا، حيث تم تطوير أنظمة الجسور المدعومة بالكابلات بواسطة جيسكلر، ولينيكوجيل لو كوك، وآخرين، وحيث تم تطوير استخدام الجسور المدعومة بالكابلات جنبًا إلى جنب مع بناء الجسور المعلقة.

اتخذ بناة الجسور المعلقة في أوروبا، بدءًا من نهاية القرن التاسع عشر، طريق زيادة صلابة الجسور المعلقة (يبلغ صلابة الجسر في براتيسلافا 1/1500 من الامتداد) من خلال التخلي عن استخدام الحبال الفولاذية.

أثيرت مسألة استخدام الجسور المعلقة في أوروبا للحماية من العواقب المحتملة للمعرفة النظرية غير المكتملة. ولم يبق أي أثر للاقتصاد وبساطة الحلول.

تجدر الإشارة إلى أنه كان هناك اعتقاد لفترة طويلة بأن الجسر المعلق سيكون أكثر صلابة إذا تم أخذ ارتخاء صغير من حبل أو سلسلة، حيث أن الجسور المعلقة التي لا تحتوي على عوارض تقوية كانت أصغرس انحرافات على شكل عندما ينحني الطريق على طول نصف موجتين، مع انخفاض في الترهل ونتيجة لذلك تم بناء الجسور المعلقة الأولى مع انخفاض من 1/12 إلى 1/15 من الامتداد. لكن ما يصلح للخيط المرن والمفيد اقتصاديًا للجسور المعلقة من أبسط الأنواع، والتي استخدمت فيها أبراج حجرية ضخمة، غير مربح وغير عملي للجسور المعلقة في المرحلة الحالية من تطورها.

ولذلك فإن أذرع التطويل المستخدمة في الجسور المعلقة تزداد تدريجيا، اعتمادا على فترة بناء الجسر، إلى 1/7 من الامتداد. هذه الزيادة أو النقصان في الكمية المفيدة من الترهل تمليها بشكل أساسي اقتصاديات استخدام الأبراج. في القرن الماضي، كان من غير المربح والصعب بناء أبراج حجرية ذات ارتفاع كبير (تم بناء الأبراج الحجرية لجسر بروكلين على مدى 9 سنوات، أي 70٪ من إجمالي وقت بناء الجسر)، ونتيجة لذلك كان من المفيد تقليل ذراع السلسلة، خاصة وأن ذلك تزامن مع متطلبات الجسور المعلقة من أبسط الأنواع حول تقليل الخطوط العريضة لسهم السلسلة، بناءً على تقليل حجم الانحرافات.

وهكذا، تميزت الفترة الانتقالية من أبسط أشكال الجسور المعلقة إلى الأنظمة العقلانية بالرغبة في تحسين الجسور المشيدة، واستناداً إلى تجربة بناء الجسور، لاستخدام أنظمة وتصميمات الجسور المعلقة الأكثر صرامة والمجدية اقتصاديًا.

في الأساس، باستثناء استخدام الجسور المدعومة بالكابلات في فرنسا، اقتصرت جميع جهود البناة والعلماء على تحسين أبسط نظام جسر معلق أحادي السلسلة من خلال تحسين الحسابات وتطبيق تدابير التصميم المختلفة (إدخال الكابلات المائلة، وما إلى ذلك). .). إلا أن هذه التطلعات لم تحل المشكلة، وكانت نصف التدابير، منذ قدرة أبسط نظام جسر معلق على ذلكس احتفظ انحناء الحزم على شكلها بصلابتها.

ومن الأمثلة على ذلك كارثة جسر تاكوما المعلق والعديد من الجسور المعلقة الأمريكية التي بنيت في الأربعينيات من القرن الماضي، والتي تعرضت لاهتزازات مثيرة للقلق أثناء تشغيلها.

على وجه الخصوص، تم تعزيز جسر برونك-وايتستون المعلق مباشرة بعد انهيار جسر تاكوما، وتم تنظيم مراقبة ومراقبة اهتزازاتها على الجسور المعلقة المتبقية في الولايات المتحدة.

تشير الاستنتاجات التي تم الحصول عليها في الولايات المتحدة نتيجة لتحليل كارثة جسر تاكوما إلى أن الخطر الرئيسي لا يكمن في حقيقة أن عرض الجسور المعلقة ذات الامتدادات الكبيرة صغير جدًا (يبلغ عرض جسر تاكوما 1 /72 من الامتداد، ولكن في الحقيقة أن الصلابة عبارة عن عوارض تقوية صغيرة جدًا لجسر معلق به "هيكل شريطي").

في وفي ختام استنتاجاتهم، يضطر الخبراء الأمريكيون إلى التصريح: "من الأفضل علميًا القضاء على أسباب عدم الاستقرار وانخفاض صلابة الجسور المعلقة بدلاً من محاولة العثور على أي ترياق".

4.أمثلة على الجسور المعلقة الحديثة.

4.1.جسر البوابة الذهبية.

الشكل 4.1 جسر البوابة الذهبية.

جسر البوابة الذهبية جسر معلق عبر مضيق البوابة الذهبية. ويربط مدينة سان فرانسيسكو في الجزء الشمالي من شبه جزيرة سان فرانسيسكو والجزء الجنوبي من مقاطعة مارين، بالقرب من ضاحية سوساليتو. كان جسر البوابة الذهبية أكبر جسر معلق في العالم منذ بنائه عام 1934 حتى عام 1964.

تم إعداد تصميم الجسر من قبل المهندس جوزيف شتراوس، وكان الاستشاري هو المهندس المعماري إيرفينغ مورو، الذي استخدم عناصر من طراز آرت ديكو في التصميم. تم إجراء جميع الحسابات الرياضية للجسر من قبل تشارلز ألتون إليس الذي عاش في مدينة نيويورك، ولكن بسبب العلاقات السيئة بينه وبين جوزيف شتراوس، لم يظهر اسم إليس في بناء الجسر ولم يتم إدراجه على الجسر. لوحة بناة الجسور على البرج الجنوبي. تجدر الإشارة إلى أن جميع الحسابات تم إجراؤها باستخدام آلات الجمع وقواعد الشرائح.

مرجع تاريخي.

أصبحت الحاجة إلى ربط شواطئ مضيق البوابة الذهبية بجسر واضحة تمامًا في عام 1923، لكن بنائه لم يبدأ إلا بعد أن أعلن الرئيس فرانكلين روزفلت ما يسمى بـ "الصفقة الجديدة" من أجل إنعاش الاقتصاد. خلال الفترة 1933 ـ 1937 وفي سان فرانسيسكو تم بناء جسرين: أحدهما فوق المضيق باتجاه منطقة أوكلاند والآخر يسمى البوابة الذهبية.

شكل بناء الجسر تحديًا تقنيًا خطيرًا بسبب الأحمال الثقيلة على الهيكل، والتي كانت معقدة بسبب طبيعة تيارات المحيط الهادئ المحلية. كان على الهيكل الجديد أن يتحمل تدفق مياه المحيط بسرعة تصل إلى 185 كيلومترًا في الساعة، بالإضافة إلى هبوب الرياح التي تسبب تقلبات تصل إلى 9 أمتار. اجتاز الجسر اختبارًا غير مقرر في 1 ديسمبر 1951، عندما وصلت الرياح العاصفة سرعة 130 كم في الساعة. ثم انحرف الامتداد الرئيسي بمقدار 8 أمتار أفقيًا و 2 مترًا عموديًا ، وهو ما لم يسبب أضرارًا جسيمة. وكانت المهمة الصعبة هي بناء قاعدة الدعم الجنوبي على عمق 30 م، حيث كان من الضروري استخدام غواص هوائي عملاق. أيضًا، أثناء تركيب الهيكل أسفل السطح، تم تمديد شبكة أمان خاصة، مما أنقذ حياة 19 عاملاً، ولكن كانت هناك أيضًا وفيات أثناء البناء. منذ البداية، تم طلاء الجسر باللون البرتقالي والأحمر. الأحمر والبرتقالي هما اللونان المستخدمان دائمًا في البناء الفولاذي لأن هذه الدهانات تحتوي على عنصر الرصاص الذي يحمي الفولاذ من الصدأ. يتميز لون جسر البوابة الذهبية أيضًا بكونه مرئيًا بوضوح في الضباب الذي غالبًا ما يتكاثف فوق هذه المنطقة. لكن في الطقس الضبابي يتحلل الطلاء إلى عناصر ضارة بالبيئة.

وقد أصبح هذا واضحا في وقت لاحق، والآن يجري تطوير مركبات غير ضارة. في حين لم تسفر التجارب عن شيء، فقد تم طلاء بعض أجزاء الجسر باللون الرمادي. لكن هذا الانحراف عن التقليد لم يجد الدعم.

معلمات الجسر

يبلغ طول الجسر 1970 مترًا، وطول الامتداد الرئيسي 1280 مترًا، وارتفاع الدعامات 230 مترًا فوق الماء. من الطريق إلى سطح الماء 67 مترا. يتم دعم الجمالون الشبكي الفولاذي الذي يبلغ ارتفاعه 7.6 مترًا بكبلين سلكيين متوازيين يبلغ قطرهما 92.7 سم (يتكون الكابل من 61 خيطًا، كل خيط يتكون من 450 سلكًا.

الجسر اليوم.

جسر البوابة الذهبية هو الطريق الوحيد من سان فرانسيسكو إلى الشمال. تتم حركة المركبات على الجسر في ستة مسارات. في المتوسط، تمر مائة ألف سيارة يوميا فوق الجسر. الحد الأقصى للسرعة على الجسر هو 45 ميلاً في الساعة (~ 72 كم / ساعة).

يوجد في الطرف الجنوبي للجسر وفي جزئه الأوسط إشارتان صوتيتان لتوجيه السفن في الضباب. يتم استخدام هذه الصياغات لمدة خمس ساعات يوميًا خلال الفترة الضبابية من العام من يوليو إلى أكتوبر. وعلى قمم دعامات الجسر توجد مصابيح إشارة مخصصة للطائرات.

يعد جسر البوابة الذهبية هيكلًا معماريًا فريدًا يمكن تسميته بأحد عجائب الدنيا الجديدة.

4.2.جسر بروكلين.

جسر بروكلين (الإنجليزية)جسر بروكلين ) أحد أقدم الجسور المعلقة في الولايات المتحدة، يعبر النهر الشرقي ويربط بين منطقتي بروكلين ومانهاتن في مدينة نيويورك. عند اكتماله، كان أكبر جسر معلق في العالم وأول جسر يستخدم قضبان فولاذية في بنائه. العنوان الأصلي: جسر نيويورك-بروكليننيويورك وجسر بروكلين).

مرجع تاريخي.

لقد نوقشت فكرة كيفية ربط مدينتي مانهاتن وبروكلين المنفصلتين (أحياء نيويورك الآن) في المجتمع منذ عام 1806. وقد أجريت أبحاث لتقييم هذا المشروع؛ تم النظر في مسألة بناء النفق الذي اعتبر آنذاك أقل صعوبة من تنفيذ الأعمال الأرضية. لأكثر من ستين عاما، كان هناك جدل (أصبح في بعض الأحيان لاذعا) إلى أن تقدمت المسألة أخيرا. في عام 1869، قدم جون أوغسطس روبلينج مشروعه إلى شركة نيويورك بريدج، التي وافقت عليه في الأول من سبتمبر من نفس العام. بدأ بناء الجسر في 3 يناير 1870.

تلقى جون أوغسطس روبلينج (1806-1869) تعليمًا نظريًا جيدًا في كلية الهندسة المدنية بالمعهد الملكي للفنون التطبيقية في برلين. في الولايات المتحدة، حيث هاجر في عام 1831، اكتسب خبرة مهنية واسعة النطاق في بناء هياكل مهمة مثل قناة أليغيني على نهر أليغيني، وجسر نهر مونونجاهيلا في بيتسبرغ، وجسر قناة ديلاوير (الذي لا يزال قيد التشغيل) والجسر المعلق (طوله 120 مترًا) في سينسيناتي. في نهاية الستينيات. القرن التاسع عشر شهدت مدينة نيويورك نموا سريعا: خلال العقد الماضي، ارتفع عدد سكانها من 266 إلى 396 ألف نسمة، وهو رقم قياسي مقارنة بأي مدينة أخرى في البلاد. في الوقت نفسه، كانت بروكلين تتطور بنشاط، وأصبح بناء الجسر حاجة ملحة.

عند تطوير خطته، تصور روبلنج استخدام الفولاذ (مادة نادرًا ما كانت تستخدم في ذلك الوقت) نظرًا لقوته المزدوجة مقارنة بالحديد الزهر التقليدي. حتى معدات البناء كانت جديدة تمامًا: لأول مرة، تم استخدام القيسونات الهوائية لتثبيت الدعامات عند حفر رطل مباشرة تحت الماء. لسوء الحظ، كانت عملية البناء مصحوبة بحلقات غير سارة. أولاً، وقع حادث مع روبلينغ نفسه: قبل بدء العمل، بينما كان على متن العبارة أثناء فحص الموقع بحثًا عن الدعم المستقبلي، كسر ساقه. وأعقب ذلك بعد أيام قليلة، في 20 يوليو 1869، وفاة المصمم نفسه بمرض الكزاز. انتقلت مسؤولية إدارة المشروع إلى ابنه واشنطن، الذي اكتسب الخبرة اللازمة من العمل جنبًا إلى جنب مع والده في بناء الجسر المعلق لنهر أوهايو في سينسيناتي. أشرف واشنطن روبلينج شخصيًا على حفر الأرض تحت الماء، وفي عام 1872 نزل بنفسه إلى غواص بهواء مضغوط وأصيب بمتلازمة تخفيف الضغط (مرض الغواص). لقد اضطر الآن إلى توجيه كل العمل فقط من نافذة منزله.

استغرق بناء الجسر 13 عامًا، ووقعت العديد من الحوادث المميتة خلال هذا الوقت. تكلفة الجسر 15.1 مليون دولار. وأخيرا، في 23 مايو 1883، تم تشغيل جسر بروكلين.

وفي اليوم نفسه، استخدمته حوالي 1800 مركبة وحوالي 150300 شخص للعبور إلى الجانب الآخر. لكن بعد أسبوع سرت شائعة بين الأهالي حول احتمالية انهيار الجسر بشكل مفاجئ، مما تسبب في تدافع ووفاة 12 شخصا. ولطمأنة الناس على قوة الجسر، قامت السلطات باقتياد 21 فيلاً من السيرك الذي كان يتجول بالقرب منه.

معلمات الجسر

يبلغ طول الامتداد الرئيسي 486.3 م، وطول الامتدادات الجانبية 287 م، ويبلغ الطول الإجمالي للجسر 1825 م، وارتفاع الجسر 42 م، وارتفاع الدعامات 84 م. ويدعم الطريق أربعة كابلات قطر كل منها 39.4 سم. يتكون الكابل من 5282 سلك متوازي بقطر 3 ملم. يوجد في مستوى كل كابل 40 كابلًا مائلًا على جانبي الأبراج. تتكون الحزمة الرئيسية من 6 دعامات شبكية طولية متصلة بواسطة عوارض عرضية. يبلغ ارتفاع الجمالونات 5.2 مترًا، وتكون نسبة ارتفاع عارضة التقوية إلى الامتداد 1:94.

الجسر اليوم.

مظهر جسر بروكلين معروف في جميع أنحاء العالم: هيكله المعدني الشبيه بالويب معلق على أربعة كابلات متصلة بالحواف، مدعومًا ببرجين من الجرانيت على الطراز القوطي الجديد.

يحمل الجسر حركة مرور المركبات والمشاة على طوله وينقسم إلى ثلاثة أجزاء. الحارات الجانبية تستخدمها السيارات، والحارة الوسطى على ارتفاع كبير يستخدمها المشاة

مي وراكبي الدراجات.

4.3.جسر تسينغ ما.

تشينغ ما (تسينغ ما، 青馬大橋) جسر معلق في هونغ كونغ، خامس أطول جسر في العالم. يربط جزيرة تسينغ يي في الشرق وجزيرة ما وان في الغرب، وهو جزء من طريق لانتاو السريع، الذي يربط مع ثلاثة جسور أخرى الأراضي الجديدة، وجزيرة تشيك لاب كوك، حيث يقع مطار هونغ كونغ الدولي. تعد السكك الحديدية جزءًا من نظام مترو MTR وخط Tung Chung والمطار الدولي. تم تصميم الجسر من قبل شركة Yee Associates وهو أطول جسر مصمم للنقل البري والسكك الحديدية. (الجسر ليس به أرصفة، كما يُمنع وقوف السيارات عليه). بدأ بناء الجسر في عام 1992 وانتهى في عام 1997. وافتتح طريق لانتاو السريع في 27 أبريل 1997. تكلفة بناء الجسر 7.2 مليار دولار هونج كونج. وحضر حفل الافتتاح رئيسة الوزراء البريطانية السابقة مارغريت تاتشر.

ميزات تصميم الجسر

هيكل الأساس والدعم.تم بناء أحد الدعامتين على جانب جزيرة تشينغ يي، والآخر على بعد 120 مترًا قبالة ساحل جزيرة ماوان الاصطناعية. وترتفع كل دعامة 206 أمتار فوق مستوى سطح البحر، ويتم حفرها على عمق ضحل نسبياً. تتكون الدعامات من "ساقين" متصلتين ببعضهما البعض على فترات معينة

العارضة. "الأرجل" مصنوعة من الخرسانة عالية القوة باستخدام تقنية صب الخرسانة المستمر باستخدام القوالب المتحركة.

الدمج . تتم موازنة قوى التوتر في الكابلات بواسطة هياكل دعم كبيرة تقع على طرفي الجسر. هذه هياكل خرسانية ضخمة مغروسة في أعماق الأرض على ساحل جزر تشينغ يي وماوان. ويبلغ الوزن الإجمالي للخرسانة المستخدمة لإنشاء الهيكلين الداعمين حوالي 300 ألف طن.

الكابلات الرئيسية . تم إنتاج الكابلات باستخدام طريقة تشكيل الألياف المعلقة. تتضمن هذه العملية سحب الأسلاك، مما يوفر شدًا مستمرًا وسحبًا للسلك من دعامة إلى أخرى، مروراً بانزلاق من الحديد الزهر يبلغ وزنه 500 طن في الجزء العلوي من كل برج دعم للجسر. وتم دمج 70 ألف سلك، قطر كل منها 5.38 ملم، في كابل رئيسي يبلغ قطره 1.1 متر.

قماش معلق. تم صنع الهيكل الفولاذي للقماش في إنجلترا واليابان. بعد التسليم، تمت معالجتها وتجميعها في وحدات في دونغقوان، الصين. وتم إعداد إجمالي 96 وحدة، طول كل منها 18 مترًا ووزنها 480 طنًا. تم نقل الوحدات إلى موقع التثبيت بواسطة صنادل مصنوعة خصيصًا وتم تركيبها بواسطة رافعتين ساحليتين يمكن أن تتحرك على طول الكابل الرئيسي.

الجسر الأقرب إلى جزيرة تشينغ يييشبه في الشكل والمقطع العرضي الامتداد المعلق، ولكنه يرتكز على أساس بدلاً من تعليقه بواسطة كابل. كان هذا هو أول جسر يتم تجميعه على الأرض وتركيبه بواسطة الرافعات البحرية. تم إجراء المزيد من البناء من خلال ربط الوحدات باستخدام أجهزة الرفع الموجودة على مستوى اللوحة القماشية. كان من المتوقع أن يتم توسيع المفاصل مع أقصى حركة مسموح بها تبلغ ± 850 مم، والتي يجب أن تحدث خلال هذا النطاق.

معلمات الجسر

الطول الإجمالي - 2200 م، طول الامتداد الرئيسي - 1377 م، ارتفاع الدعامات - 206 م، ديأ متر الكابلات - 1.1 م، ارتفاع الجسر - 62 م.

يتكون الجسر من مستويين، في الطابق العلوي يوجد ستة أعمدةنايا أوتوماج وسترال، ثلاثة لكل منهما لوس في كل اتجاه. في الأسفل - اثنانه خطوط السكك الحديدية وطريق احتياطي ذو مسارينعلى الطريق للكلمة للأغراض العسكرية وللحركة أثناء الرياح القوية. الجسر ليس له رصيفوالخندق

أصبحت تشينغ ما منطقة ذات مناظر خلابة ومعلمًا مشهورًا. للحصول على أحدث المعلومات، يمكنك زيارة مركز زوار لانتاو ونقطة المشاهدة، الواقعين في شمال غرب جزيرة تشينغ يي.

4.4. جسر أكاشي كايكيو.

اكاشي كايكيو (اليابانية: 明石海峡大橋 أكاشي كايكيو: أوهاشي) جسر معلق في اليابان يعبر مضيق أكاشي (أكاشي كايكيو:) ويربط مدينة كوبي في جزيرة هونشو مع مدينة أواجي في جزيرة أواجي. (GIP Akashi-Kaike Suritano Karina.) وهي جزء من طريق هونشو-شيكوكو السريع. يعد الامتداد المركزي للجسر هو الأطول في العالم ويبلغ طوله 1991 مترًا. هذا هو أحد الجسور الثلاثة التي تربط جزيرتي هونشو وشيكوكو.

مرجع تاريخي.

قبل بناء هذا الجسر، كانت هناك خدمة العبارات عبر مضيق أكاشي. كان هذا الممر المائي الخطير يتعرض في كثير من الأحيان لعواصف شديدة. وفي عام 1955، غرقت عبارتان أثناء عاصفة، مما أسفر عن مقتل 168 طفلاً. أجبرت الاضطرابات السكانية والاستياء العام الحكومة اليابانية على وضع خطط لبناء جسر معلق. في البداية، كان من المخطط بناء جسر للسكك الحديدية والطرق، ولكن في أبريل 1986، عندما بدأ بناء الجسر، تقرر قصر حركة المرور على 6 مسارات فقط. في الواقع، بدأ بناء الجسر في عام 1988. بدأ إنشاء الجسر في مارس 1988 في ظل ظروف صعبة للمضيق البحري حيث أقصى عمق على طول مسار الجسر 110 متر، وسرعة حالية 4.5 م/ث وكثافة شحن تصل إلى 1400 سفينة/يوم، دون احتساب أسطول الصيد. . (مضيق أكاشي هو ممر مائي دولي، ويجب أن لا يقل عرضه عن 1500 متر).

أثناء بناء جسر أكاشي-كيكي في اليابان، وقع زلزال قوي. وتم تحديد مركز الزلزال على بعد 3.2 كم فقط من وسط الجسر. بعد وقوع الزلزال، تم اكتشاف إزاحة أساسات الدعامات، الناجمة عن حركة القشرة الأرضية، حتى 72 سم أفقياً و22 سم رأسياً. كانت هناك حاجة لإعادة تصميم شعاع التقوية. كانت الهياكل التي تم تشييدها سليمة تقريبًا. تبين أن القوى الإضافية في العناصر الهيكلية الناتجة عن التغييرات في تكوين الجسر، والتي تم تحديدها باستخدام الحسابات المكانية، غير ذات أهمية. تم افتتاح الجسر في 5 أبريل 1998. وبلغت تكلفة بناء الجسر 500 مليار ين.

معلمات الجسر

يتكون الجسر من ثلاثة امتدادات: جزء مركزي بطول 1991 مترًا وقسمين يبلغ طول كل منهما 960 مترًا. ويبلغ الطول الإجمالي للجسر 3911 مترا. كان من المقرر في الأصل أن يبلغ طول الامتداد الرئيسي 1990 مترًا، ولكن تمت زيادته بمقدار متر واحد بعد زلزال كوبي في 17 يناير 1995. ويحتوي تصميم الجسر على نظام من العوارض المقوية مزدوجة المفصلات، مما يسمح له بتحمل سرعة الرياح التي تصل إلى 80 مترًا في الثانية، والنشاط الزلزالي الذي يصل إلى 8.5 على مقياس ريختر، ومقاومة التيارات البحرية. ترتفع الأبراج إلى ارتفاع 297 م.

معلمات الكابل.

• ويبلغ طول كل كابل رئيسي 4073 مترا.
• قطر الكابل الرئيسي - 112 سم

قطر كل سلك 5.23 ملم (3/16 بوصة)

• عدد الخيوط في كل كابل رئيسي - 290
• عدد الأسلاك في كل حبلا - 127
• إجمالي عدد الأسلاك في كل كابل هو 36,830

يزن كل كابل رئيسي 50,460 طنًا متريًا (~56,000 طن)

تم تصميم الجسر لحركة المرور عالية السرعة المكونة من 6 حارات

دخل جسر أكاشي-كايكيو موسوعة غينيس للأرقام القياسية مرتين: كأطول جسر معلق وأعلى جسر. وحقيقة أخرى مثيرة للاهتمام: إذا تم تمديد جميع الكابلات الفولاذية لجسر أكاشي كايكيو بطولها، فيمكنها أن تطوق الأرض سبع مرات!

4.5.جسر أتاتورك.

جسر أتاتورك(جسر البوسفور، جولة.بوغاز كوبرسو، الإنجليزية. جسر البوسفور أو جسر البوسفور الأول ) أول جسر معلق عبر مضيق البوسفور. فهو يربط بين الأجزاء الأوروبية والآسيوية من اسطنبول.

يبلغ طول الجسر 1560 مترًا، وطول الامتداد الرئيسي 1074 مترًا، وعرض الجسر 33 مترًا، وارتفاع الدعامات 165 مترًا فوق الماء. من الطريق إلى سطح الماء 64 مترا.

تم تنفيذ عملية وضع الجسر، المخطط لها في عام 1950، في 20 فبراير 1970. وتم افتتاح الجسر في 29 أكتوبر 1973، في الذكرى الخمسين لتأسيس الجمهورية التركية. تم بناء الجسر من قبل شركة Hochtief الألمانية والشركة الإنجليزية Zleveland Engineering، وبلغت تكلفة بناء الجسر 23 مليون دولار أمريكي.

ويمر عبر الجسر يوميا أكثر من 200 ألف مركبة تحمل نحو 600 ألف راكب. من حيث طوله يعتبر الجسر هو الجسر الـ13 في العالم. هناك رسوم لعبور الجسر؛ الممر عبر الجسر مغلق أمام المشاة (نظرًا لأن الجسر كان يستخدم بانتظام للانتحار).

4.6. جسر السلطان محمد الفاتح.

جسر السلطان محمد الفاتح (جولة.فاتح السلطان محمد كوبرسو، إنجليزي جسر السلطان الفاتح أو جسر البوسفور الثاني) الجسر المعلق الثاني عبر مضيق البوسفور. فهو يربط بين الأجزاء الأوروبية والآسيوية من اسطنبول.

مرجع تاريخي.

بدأ بناء الجسر عام 1985 واكتمل عام 1988. كما يمثل بنائه في عام 1988 أحد التواريخ التي لا تنسى في تاريخ تركيا - الذكرى 535 لفتح القسطنطينية في عام 1453 على يد السلطان محمد الفاتح، ولهذا السبب حصل الجسر على اسمه. ومن الجدير بالذكر أيضًا أن جسر السلطان محمد الفاتح تم بناؤه في نفس الموقع الذي كان يقع فيه أول جسر عائم للملك داريوس قبل 2500 عام تقريبًا. تم افتتاح الجسر في 29 مايو 1988. تم بناء الجسر من قبل بناة يابانيين وتكلف بناؤه 130 مليون دولار أمريكي.

معلمات الجسر

يبلغ طول الجسر 1510 مترًا، وطول الامتداد الرئيسي 1090 مترًا، وعرض الجسر 39 مترًا، وارتفاع الدعامات 165 مترًا فوق الماء. ويبلغ ارتفاع الجسر 64 مترا.

جسر السلطان محمد الفاتح اليوم.

ويمر عبر الجسر يوميا أكثر من 150 ألف مركبة تحمل نحو 500 ألف راكب. من حيث طوله يعتبر الجسر هو الجسر الثاني عشر في العالم. هناك رسوم لعبور الجسر؛ الممر عبر الجسر مغلق أمام المشاة (نظرًا لأن الجسر كان يستخدم بانتظام للانتحار).

4.7. جسر القرم.

جسر كريمسكي هو الجسر المعلق الوحيد في موسكو، ويمر عبر نهر موسكو، ويقع على طريق جاردن رينغ السريع ويربط ساحة كريمسكايا بشارع كريمسكي فال.

وتمر الممرات على طول السدود تحت الجسر في الامتدادات الساحلية بين الأبراج ودعائم المرساة عند نهايات السلاسل. يتم ترتيب منحدرات الاقتراب على طول الجسور الخرسانية المسلحة، حيث يتم تغطية جوانبها الأمامية بجدران مبطنة بالجرانيت. تقع الكراجات أسفل الجسور. للنزول من أرصفة الجسر يتم تركيب سلالم على طول جدران المداخل.

مرجع تاريخي.

في السابق، كان هناك جسر نيكولسكي الخشبي في موقع الجسر الحديث، الذي بني عام 1789 حسب تصميم أ.جيرارد. في سبعينيات القرن التاسع عشر. تم استبدال الجسر المتهدم بجسر معدني ذو شعاعين شبكيين (مؤلف المشروع V.K. Speyer) ؛ في عام 1936، تم نقل الجسر مسافة 50 مترًا باتجاه مجرى نهر موسكو ثم تم تفكيكه.

حصل الجسر على اسمه من فورد القرم القديمة، التي عبرها تتار القرم خلال الغارات على موسكو.

تصميم

إن نوع البناء الذي استخدمه المهندس بي بي كونستانتينوف والمهندس المعماري إيه في فلاسوف عند تصميم جسر القرم هو نوع أصلي ونادرًا ما يوجد في الممارسة العالمية: أبراجه التي يبلغ ارتفاع كل منها 28.7 مترًا تقف منفصلة وغير متصلة في الأعلى. تمر السلاسل عبر الجزء العلوي، ويتم تثبيتها على الدعامات الموجودة في نهايات الجسر. يبلغ الطول الإجمالي لكل سلسلة 297 مترًا، ويبلغ الوزن الإجمالي للهياكل المعدنية حوالي 10000 طن.

معلمات الجسر

وتم افتتاح الجسر في الأول من مايو عام 1938. وكان جسر القرم في ذلك الوقت من بين أفضل ستة جسور في أوروبا من حيث طول النهر الذي يبلغ 168 مترًا. يتكون الجسر من ثلاثة باحات (47.5 + 168 + 47.5 م)، ويبلغ طوله الإجمالي 688 م، وعرضه 38.5 م، وارتفاع أبراجه 28.7 م. . يتم توصيل سلسلة من اللوحات بواسطة وصلات مثبتة بمسامير. طول السلسلة 297 م. عارضة التقوية مستمرة على شكل حرف U مع جدار صلب. لا تحتوي الأبراج على عارضة توصيل في الأعلى.

خاتمة.

لذلك، من بين الأنظمة الأخرى، تحتل الجسور المعلقة مكانة خاصة، كونها هياكل صناعية للغاية، والتي يمكن تصنيع أجزائها من مواد مختلفة. وهي مناسبة للاستخدام ابتداء من مسافات 60-80 مترا ولمسافات 120 مترا فما فوق وتتنافس مع معظم الحلول الممكنة على الطرق السريعة.

وبالإضافة إلى ذلك فإن الجسور المعلقة تعتبر من أجمل الجسور وأكثرها رشاقة. ومع ذلك، فقد أظهر التاريخ من خلال مثال الكوارث أن الجمال يجب أن يقترن بالموثوقية. من الضروري أن تأخذ في الاعتبار جميع العوامل التي تؤثر على الجسر، وعندها فقط اختر الخيار الأكثر عقلانية الذي يلبي جميع المتطلبات، بما في ذلك المتطلبات الجمالية. اليوم، في الممارسة العالمية، يتم بناء عدد كبير من الجسور المعلقة، كل منها سوف يذهل الناس بعظمته وجماله.

وفي الختام، أود أن أشير إلى أنه في بلدنا، عاجلا أم آجلا، ينبغي البدء في بناء الجسور المعلقة، والتي ستحطم جميع الأرقام القياسية وتصبح الفخر الحقيقي لروسيا.

طلب.

الجدول 1.1 - أكبر الجسور المعلقة في الممارسة العالمية.

بلد	المدينة (المكان)	يترك	سبان، م	سنة الانتهاء	اسم الجسر
اليابان	يا. هونشو - أوه. شيكوكو	مضيق	1991	1998	أكاشي كايكيو (أكاشي)
الدنمارك	هالسكوف سبروجو	مضيق	1624	1997	بيلدت الكبيرة
هونغ كونغ - هونغ كونغ)	يا. لانتاو	مضيق	1413	1997	تسينغ ما (تشينغ ما)
بريطانيا العظمى	نورس	خليج هامبر	1410	1981	هامبر
الولايات المتحدة الأمريكية	نيويورك	ر. هدسون	1298	1965	فيرازانو-ناروز
الولايات المتحدة الأمريكية	سان فرانسيسكو	خليج	1280	1937	بوابة ذهبية
السويد	فيدا-هورنيو	مضيق	1210	1997	هوجا هوستن
الولايات المتحدة الأمريكية	ميشيغان	مضيق ماكيناك	1158	1957	بيج ماك
اليابان	يا. هونشو - أوه. شيكوكو	مضيق	1100	1988	1) سيتو أوهاشي 2) مينامي بيسان سيتو
تركيا	اسطنبول	البوسفور	1090	1988	فتح السلطان محمد
تركيا	اسطنبول	البوسفور	1074	1973	البوسفور
الولايات المتحدة الأمريكية	نيويورك	ر. هدسون	1067	1931	جيه واشنطن
اليابان	يا. هونشو - أوه. شيكوكو	مضيق	1030	1999	كوروشيما-Z
اليابان	يا. هونشو - أوه. شيكوكو	مضيق	1020	1999	كوروشيما-2
البرتغال	لشبونة	ر. تاتشو	1013	1966
بريطانيا العظمى	ادنبره	الخليج	1006	1964	الرابع (فورت بريدج)

فهرس.

1. سميرنوف ف. الجسور المعلقة ذات الامتدادات الكبيرة. م: الثانوية العامة 1970. 408 ص: مريض.

2. تسابلين اس.ايه. الجسور المعلقة. م: دوريزدات، 1949 288 ص: مريض.

3 بيريديري جي.بي. دورة الجسر. م: غوزيلدوريزدات، 1933. 489 ص: مريض.

4. سيلنيتسكي يو.إم. الجسور المعلقة: كتاب مدرسي. فائدة. لينينغراد، 1969. 86 ص: مريض.

5. شتشوسيف ب. الجسور وهندستها المعمارية. م: دار نشر البناء والعمارة، 1953. 360 ص: ص.

يعد الجسر من أقدم الاختراعات البشرية. أصبحت الجسور نوعًا من رمز تأكيد الذات البشرية والتغلب على قوى الطبيعة. بفضلهم، تم تقليل وقت السفر، وأصبحت الأهمية التجارية والاستراتيجية هائلة بكل بساطة.

وفقًا لقدرتها الاستيعابية، يتم تقسيم الجسور إلى السكك الحديدية والمشاة والسيارات والمجمعة. وفقا للتصميم الثابت، يمكن أن تكون الجسور شعاع، عائم، فاصل أو الجمالون. يقدم موقع TravelAsk أطول 10 جسور معلقة ضمن فئة أنظمة التثبيت. السمة المميزة الرئيسية لهذه الجسور هي هيكلها الداعم، وهو مصنوع من الأقواس المرنة. وبفضل ذلك، يمكن أن يكون الطريق في حالة معلقة تسمى.

جسر ماكيناك (أو "بيج ماك")

يقع الجسر في أمريكا ويمر فوق مضيق ماكيناك الذي يربط بين بحيرتي هورون وميشيغان. ويبلغ طول امتدادها الرئيسي 1158 مترًا.

جسر هيوجاكوستينبرون

الجسر السويسري يعبر نهر Ongermanälven. طول الامتداد الرئيسي 1210 متر.

جسر البوابة الذهبية

تم بناء جسر البوابة الذهبية في عام . وهو يربط سان فرانسيسكو في شمال شبه الجزيرة بمقاطعة مارين الجنوبية. ويبلغ طوله الرئيسي 1280 مترًا.

جسر فيرازانو

جسر أمريكي آخر. يربط بين أحياء نيويورك في بروكلين وجزيرة ستاتن. ويبلغ طول الامتداد الرئيسي 1298 مترًا.

جسر كينغما

يقع جسر تسينغما في هونغ كونغ ويعمل كحلقة وصل بين جزيرة تسينغ يي في الشرق وجزيرة ما وان في الغرب. ويبلغ طولها الرئيسي 1377 مترًا.

جسر هامبر

يقع هذا الجسر المعلق ذو الامتداد الواحد في المملكة المتحدة. فهو يربط بين شرق يوركشاير وشمال لينكولنشاير. طول الامتداد الرئيسي 1410 متر.

جسر زونيانغ

يبلغ الامتداد الرئيسي لهذا الجسر الصيني 1490 مترًا. فهو يربط بين مدينتين قديمتين - يانغتشو وتشنجيانغ.

جسر الحزام الكبير

يعد جسر الحزام الكبير في الدنمارك كبيرًا جدًا، حيث يبلغ طوله الرئيسي 1624 مترًا. يعبر المضيق الذي يحمل نفس الاسم ويربط بين جزيرتي فونين وزيلاند.

جسر شيهومين

لقد بذل الصينيون قصارى جهدهم وقاموا ببناء ثاني أطول جسر في العالم، حيث يبلغ طوله الرئيسي 1650 مترًا. يربط الجسر بين جزيرة جينتانغ وجزر سيزي.

خلاصة

في التخصص: "هياكل الهياكل الهندسية"

حول الموضوع: الجسور المعلقة

مقدمة 3

1. نبذة تاريخية مختصرة عن تطور الجسور المعلقة والمثبتة بالكابلات 5

2. جسور قوس قزح الفولاذية 8

3. مميزات هندسة الجسور المعدنية. 12

4. السمات المعمارية للجسور الخرسانية المسلحة 13 المراجع 16

مقدمة

الهياكل المعلقة- هياكل البناء التي تتعرض فيها العناصر الرئيسية الحاملة، على سبيل المثال، الحبال والكابلات والسلاسل والشبكات والأغشية الصفائحية وما إلى ذلك، لقوى الشد فقط. يتيح تشغيل الهياكل المعلقة في حالة توتر الاستفادة الكاملة من الخواص الميكانيكية للمواد عالية القوة (الأسلاك الفولاذية، وخيوط النايلون، وما إلى ذلك)، كما أن وزنها المنخفض يجعل من الممكن تغطية الهياكل ذات الامتدادات الأكبر. الهياكل المعلقة سهلة التركيب نسبيًا وموثوقة في التشغيل وتتميز بالتعبير المعماري. عيوب الهياكل المعلقة هي وجود وصلات التمدد والتشوه العالي تحت تأثير الحمل المحلي. لاستيعاب التوجهات، يتم تثبيت أسس التثبيت أو ما يسمى بالهياكل الكنتورية (حلقات تحيط بمحيط الهياكل المعلقة). يتم تقليل تشوه الهياكل المعلقة من خلال إدخال عناصر التثبيت - الشدادات، والأقواس، وعوارض التقوية، والأحزمة الإضافية، بالإضافة إلى إعطاء الهياكل المعلقة شكلًا يسمح بالإجهاد المسبق. تسمى الهياكل المعلقة غير القابلة للتغيير هندسيًا والمصنوعة من عناصر مستقيمة (الكابلات) بالكابلات. يمكن أن تكون الهياكل المعلقة مسطحة أو مكانية. أبسط نوع من الهياكل المعلقة المسطحة هو كابل مثبت على دعامات بعناصر معلقة منه تمتص الأحمال المحلية. تستخدم الهياكل المعلقة المسطحة الحديثة بشكل رئيسي في الجسور المعلقة، والأغطية المعلقة، والتلفريك، ومعابر خطوط الأنابيب العلوية (الشكل 1)، وما إلى ذلك.

الجسر المعلق -جسر يتكون فيه الهيكل الداعم الرئيسي من عناصر مرنة (كابلات، حبال، سلاسل، إلخ) تعمل في حالة توتر، ويكون الطريق معلقًا. في الجسور المعلقة الحديثة، يتم استخدام الكابلات السلكية والحبال المصنوعة من الفولاذ عالي القوة مع قوة شد تبلغ 2-2.5 جيجا / م 2 (200-250 كجم / مم 2) على نطاق واسع، مما يقلل بشكل كبير من الوزن الساكن للجسر ويسمح له بذلك. لتمتد مساحات كبيرة. إلى جانب ذلك، تتمتع الجسور المعلقة بصلابة منخفضة نظرًا لأنه عندما يتحرك حمل مؤقت عبر الجسر، يغير الكابل (السلسلة) شكله الهندسي، مما يتسبب في انحرافات كبيرة في الامتداد. لتقليل الانحرافات، يتم تعزيز الجسور المعلقة على مستوى الطريق بعوارض طولية أو دعامات تقوية، مما يؤدي إلى توزيع الحمل المؤقت وتقليل تشوه الكابلات. الجسور المعلقة، التي يتم فيها دعم الطريق بواسطة شكل تعليق غير قابل للتغيير هندسيًا من الكابلات المستقيمة - دعامات الكابلات، تسمى الجسور المعلقة. تستخدم أنظمة التعليق بشكل رئيسي في الطرق وجسور المدن ( أرز. 1 ). أكبر جسر معلق، تم بناؤه عام 1965 عند مدخل خليج فيرازانو في نيويورك (الولايات المتحدة الأمريكية)، ويبلغ متوسط ​​طوله 1298 مترًا ( أرز. 2 ).

الشكل 1. جسر المشاة المعلق فوق النهر. دنيبر في كييف. 1956-1957

الشكل 2. الجسر المعلق في خليج فيرازانو. 1965

لمحة تاريخية مختصرة عن تطور الجسور المعلقة والمثبتة بالكابلات

يبدو أن فكرة استخدام عناصر مرنة ممتدة من أصل نباتي (الكروم والخيزران) لسد الأنهار والوديان نشأت في فجر المجتمع البشري. تشير البيانات التاريخية الموثوقة تمامًا إلى بناء مثل هذه الجسور في مصر القديمة وجنوب شرق آسيا وأمريكا الوسطى والجنوبية.

يعود تاريخ الانتقال من التصاميم البدائية للجسور المعلقة إلى الأنظمة الحديثة إلى القرنين السابع عشر والثامن عشر، ويرتبط بأسماء فيرانتيوس (إسبانيا)، وبوييت (فرنسا)، وفينلاي (إنجلترا)، الذي حصل على براءة اختراع لنظام التعليق الخاص به.

الفترة الاولىيتمثل تطور الجسور المعلقة التي يعود تاريخها إلى القرن الثامن عشر في الجسور الصغيرة المتسلسلة:

· 1741، إنجلترا، نهر تيز، طوله L= 21 م،

· 1785، ألمانيا، ب. لان، الامتداد L = 38 م،

· 1796، الولايات المتحدة الأمريكية، ل = 29 م وغيرها.

الفترة الثانية- القرن التاسع عشر - تتميز بإدخال مواد جديدة على نطاق واسع (الحديد الزهر، الصلب)، مما أعطى دفعة قوية لتطوير الجسور المعلقة.

بحلول عام 1809، تم بناء حوالي 40 جسرًا معلقًا في أمريكا. في عام 1814، تم بناء جسر للمشاة يبلغ طوله 32 مترًا في لندن، وتتكون سلاسله من روابط مسطحة متصلة بواسطة البراغي. في عام 1816، تم استبدال السلسلة لأول مرة بكابل سلكي.

1820، إنجلترا، ب. تويد إل = 110 م - أول جسر معلق للعربات.

في عام 1834، قام المهندسون الفرنسيون في فرايبورغ ببناء أحد الجسور المتميزة في أوروبا بامتداد 265 مترًا، الجسر رائع للغاية، فهو يحوم حرفيًا فوق الوادي الجبلي.

1883، الولايات المتحدة الأمريكية، نيويورك، جسر بروكلين، L = 486 م، ضاعف تقريبًا الرقم القياسي العالمي لأكبر مسافة. مثال على هيكل ضخم حقًا: تأثير التباين بين أبراج حجرية ضخمة وشبكة مخرمة من الكابلات والكابلات والمعلقات (ثلاث طائرات). ربما يكون الجسر الأكثر شعبية بين الشعراء والفنانين والكتاب - فقط تذكر قصيدة ف. ماياكوفسكي "جسر بروكلين".

1895، إنجلترا، ب. Thames - Tower Bridge-Castle، L = 63 m، هو نوع من رمز لندن، معلمها، السمة المميزة لها هي الجمع بين امتداد السحب الأوسط وجانبين معلقين.

الفترة الثالثة- يتميز القرن الحالي بالتطور السريع للجسور المعلقة، واستخدام الإنجازات العلمية والتكنولوجية.

1903، الولايات المتحدة الأمريكية، نيويورك، جسر ويليامزبرغ، الطول = 488 م.

1930، الولايات المتحدة الأمريكية، ديترويت، L = 564 م، أول جسر معلق، حصل على المركز الأول بين جميع أنظمة الجسور من حيث طول الامتداد، متجاوزا جسر كيبيك بامتداد 548 م (جمالونات معدنية معلقة).

1931، الولايات المتحدة الأمريكية، ب. هدسون، L= 1067 م - أول جسر يتجاوز الكيلومتر، ويضمن في النهاية تفوق أنظمة التعليق.

1937، الولايات المتحدة الأمريكية، سان فرانسيسكو، جسر جولدن جيت، L = 1280 م، مصدر فخر وطني للأمريكيين (تجمع 150.000 شخص للاحتفال بالذكرى الخمسين للجسر عام 1987)، حصل على العديد من جوائز الجمال، تأثير خاص من البرتقال كابل على خلفية المحيط الأزرق.

1965، الولايات المتحدة الأمريكية، نيويورك، جسر فيرازانو ناروز، L = 1298 م - آخر رقم قياسي عالمي أمريكي يظل رقمًا قياسيًا أمريكيًا.

1981، بريطانيا العظمى، مضيق هامبر، L = 1410 م.

تم بناء الجسور المعلقة الأولى في روسيا في سانت بطرسبرغ في عشرينيات وثلاثينيات القرن التاسع عشر:

1823، جسر للمشاة في متنزه إيكاترينجوفسكي بطول 15.2 مترًا؛

1824 جسر بانتيليمونوفسكي فوق النهر. فونتانكا بالقرب من الحديقة الصيفية، L = 40 م (تم تفكيكها عام 1905 بعد تدمير الجسر المصري المجاور أثناء مرور مفرزة من سلاح الفرسان).

وقد نجت بعض جسور المشاة المعلقة من تلك الفترة حتى يومنا هذا: Pochtamtsky (عبر مويكا)، وBankovsky وLviny (عبر قناة Griboyedov).

1836، بريست ليتوفسك، أول جسر معلق في روسيا على الحبال السلكية، L = 89 م.

1847، كييف، ب. دنيبر، جسر بأربعة امتدادات، L = 134 م، دمره البولنديون البيض عام 1920.

في القرن 20th على أراضي اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، تم بناء عدد من الجسور المعلقة ذات الامتدادات الكبيرة جدًا لخطوط الأنابيب (نهر آمو داريا، L = 660 م؛ نهر دنيبر، L = 720 م) وجسر مؤقت بطول 874 م عبر نهر الفولجا لخط ناقل أثناء بناء محطة الطاقة الكهرومائية.

الجدول 1. أكبر الجسور المعلقة في العالم

بلد	المدينة (المكان)	يترك	سبان، م	سنة الانتهاء	اسم الجسر
اليابان	يا. هونشو - أوه. شيكوكو	مضيق	1990	1998	أكاشي كايكيو (أكاشي)
الدنمارك	هالسكوف سبروجو	مضيق	1624	1997	بيلدت الكبيرة
هونغ كونغ - هونغ كونغ)	يا. لانتاو	مضيق	1413	1997	تسينغ ما (تشينغ ما)
بريطانيا العظمى	نورس	خليج هامبر	1410	1981	هامبر
الولايات المتحدة الأمريكية	نيويورك	ر. هدسون	1298	1965	فيرازانو-ناروز
الولايات المتحدة الأمريكية	سان فرانسيسكو	خليج	1280	1937	بوابة ذهبية
السويد	فيدا-هورنيو	مضيق	1210	1997	هوجا هوستن
الولايات المتحدة الأمريكية	ميشيغان	مضيق ماكيناك	1158	1957	بيج ماك
اليابان	يا. هونشو - أوه. شيكوكو	مضيق	1100	1988	1) سيتو أوهاشي 2) مينامي بيسان سيتو
تركيا	اسطنبول	البوسفور	1090	1988	فتح السلطان محمد
تركيا	اسطنبول	البوسفور	1074	1973	البوسفور
الولايات المتحدة الأمريكية	نيويورك	ر. هدسون	1067	1931	جيه واشنطن
اليابان	يا. هونشو - أوه. شيكوكو	مضيق	1030	1999	كوروشيما-Z
اليابان	يا. هونشو - أوه. شيكوكو	مضيق	1020	1999	كوروشيما-2
البرتغال	لشبونة	ر. تاتشو	1013	1966	جسر 25 أبريل (Vinte e Cinco de Abril)
بريطانيا العظمى	ادنبره	الخليج	1006	1964	الرابع (فورت بريدج)

بعض المعلومات عن أول الجسور المعلقة: 1817، إنجلترا، جسر المشاة، L = 33.5 م، 1868، براغ، ص. فلتافا، L = 146 م، الجمالون المثبت بالكابل. 1909، فرنسا، جسر كاساني، الطول = 156 م، بناه المهندس جيسكيلير.

تم إيلاء الكثير من الاهتمام لبناء الجسور ذات الجمالونات المثبتة بالكابلات في ثلاثينيات وأربعينيات القرن العشرين. في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (نهر ماجانا، L = 80 م؛ نهر سورخوب، L = 120 م؛ نهر نارين، L = 132 م؛ نهر زاريفشان، L = 145 م).

معلومات عامة عن أكبر الجسور المعلقة في العالم، بما في ذلك تلك التي هي قيد الإنشاء، موضحة في الجدول 1.

جسور قوس قزح الفولاذية

على مدى تاريخه الممتد لقرون، سعى الإنسان باستمرار إلى تسهيل التغلب على حواجز المياه. أدت الجهود الهندسية إلى اختراع الجسور، والتي تم تحسين حلول تصميمها باستمرار وأصبحت أكثر تنوعًا. هكذا ظهرت الجسور، والقوس، والإطار، والكابولي، والمدمجة، والعائمة، والمتحركة. وهناك نوع خاص هو الجسور المعلقة. هيكلها يجعل من الممكن جسر مسافات كبيرة بسهولة أكبر ويقلل بشكل كبير من الوزن الساكن للجسر.

في الجسور المعلقة الكلاسيكية، تكون الهياكل الداعمة الرئيسية مصنوعة من عناصر مرنة، يمكن أن تكون حبال أو كابلات فولاذية أو سلاسل أو هياكل معلقة أخرى. من خلال ربطها بأبراج مثبتة على طول الضفتين، تدعم العناصر الحاملة المرنة سطح الجسر. ومع ذلك، فإنها تمتد تحت الحمل، مما يقلل من صلابة الجسر. لتجنب الانحرافات، يتم تعزيز الجسور المعلقة الحديثة على مستوى طريقها بعوارض طولية أو دعامات تقوية، والتي توزع الحمل المؤقت وتمنع تشوه الكابلات الموضوعة.

يوجد أيضًا نوع من الجسور المعلقة حيث يتم دعم الطريق بواسطة دعامات من الحبال المستقيمة - دعامات الكابلات، والتي سميت منها - مثبتة بالكابلات. تستخدم الجسور الحديثة المدعومة بالكابلات الفولاذ، وفي بعض الحالات، عوارض تقوية من الخرسانة المسلحة، مدعومة بدعامات كابلات مائلة ومدعومة بأبراج. تتميز الجسور المعلقة بالكابلات بخفة وزنها مقارنة بالجسور المقوسة، كما أنها اقتصادية وتستخدم بشكل متزايد على الطرق السريعة لتمتد لمسافات تصل إلى 300 متر.

لا يوجد الكثير من الجسور المعلقة في روسيا. في سانت بطرسبرغ، تم استخدام مخطط تصميم مماثل في بناء الجسور الصغيرة عبر مويكا وفونتانكا: إيكاترينجوفسكي، المصري، بوشتامتسكي، بانكوفسكي، لفيني، إلخ.
أشهر جسر روسي معلق هو جسر القرم فوق نهر موسكو. وقد ورث الجسر اسمه من جسر فورد القرم الذي كان موجودًا في الموقع، والذي عبر من خلاله التتار أثناء الغارات على موسكو. تم بناؤه عام 1938، ويبلغ طوله الإجمالي 688 مترًا، وكان في ذلك الوقت من بين أفضل ستة جسور في أوروبا من حيث طول النهر - 168 مترًا. نوع البناء الذي استخدمه المهندس بي بي كونستانتينوف والمهندس المعماري إيه في فلاسوف عند تصميم الجسر جسر القرم نادر جدًا في الممارسة العالمية. تقف أبراجها بشكل منفصل وغير متصلة في الأعلى. على الرغم من أن وزن الهياكل المعدنية لجسر القرم يصل إلى 10 آلاف طن، إلا أن الجسر يبدو خفيفًا جدًا ومخرمًا. وعلى الرغم من أن جسر القرم أصبح بالفعل أحد بطاقات الاتصال لعاصمتنا، حيث يبلغ طوله أقل من 700 متر، إلا أنه يحتل مكانًا أكثر من متواضع في جدول الرتب العالمي.

في عام 1997، تم بناء جسر أكاشي-كايكيو في اليابان بين جزيرتي أواجي وهونشو، والذي دخل مرتين في موسوعة غينيس للأرقام القياسية كأطول جسر معلق، يبلغ طوله 1991 م، وباعتباره أعلى جسر معلق. الجسر، إذ يصل ارتفاع أبراجه إلى 297م، وهو أعلى من مبنى مكون من تسعين طابقاً. يبلغ الطول الإجمالي لهذا الهيكل الفريد المكون من ثلاثة امتدادات 3910 مترًا، وعلى الرغم من الحجم الهائل للجسر، إلا أن هيكله قوي بما يكفي لتحمل هبوب الرياح التي تصل سرعتها إلى 80 مترًا في الثانية والزلازل التي تصل قوتها إلى 8 درجات على مقياس ريختر. ليست غير شائعة في الشرق الأقصى. وحقيقة أخرى مثيرة للاهتمام: إذا تم تمديد جميع الكابلات الفولاذية لجسر أكاشي كايكيو بطولها، فيمكنها أن تطوق الأرض سبع مرات!

جسر بروكلين، نيويورك، 1883 منظر حديث

الهيكل الداعم - الحبال الفولاذية

أشهر جسر معلق في العالم هو جسر بروكلين الأمريكي فوق النهر الشرقي في نيويورك. استمر بناء هذا الجسر لمدة 16 عامًا واكتمل في عام 1883. ثم كان صاحب الرقم القياسي: كان لديه أطول مسافة - 486 مترًا ووزن ضخم - 15 ألف طن. يتكون جسر بروكلين من مستويين، مستواه الأول تم تخصيصه لممر طريق مكون من ستة حارات، والطابق العلوي مخصص للمسارات الخشبية للمشاة والدراجات. أثناء بناء جسر بروكلين، تم استخدام الحبال الفولاذية لأول مرة كهيكل حامل، وهو ما كان مفاجئًا للمعاصرين. وحتى بعد مرور 50 عامًا، وصفه الشاعر المعجب ف. ماياكوفسكي، بعد زيارته لنيويورك، بأنه "صراع من أجل الهياكل بدلاً من الأنماط، وحسابات قاسية للمكسرات والفولاذ". لبعض الوقت، اعتبر جسر بروكلين "جسرًا انتحاريًا"، حيث قام أولئك الذين أرادوا الانتحار بإلقاء أنفسهم في الماء بعد أن فقدوا وظائفهم خلال فترة الكساد الكبير. ومع ذلك، حتى هذه السمعة السيئة لا تمنع الجسر من البقاء مثالا رائعا للهندسة المبتكرة وجذب حشود من السياح.

جسر البوابة الذهبية. سان فرانسيسكو، 1937

في شرق الولايات المتحدة، يوجد في كاليفورنيا جسر معلق آخر مشهور عالميًا - البوابة الذهبية، الذي تم بناؤه عام 1937، أي قبل عام من جسر موسكو القرم. ويربط بين ضفتي المضيق الذي يحمل نفس الاسم، وهو مدخل أكبر ميناء طبيعي في العالم - سان فرانسيسكو. يرتفع الجسر 250 مترًا فوق الماء، ويمكن لسفن المحيط المرور تحته بسهولة. يمكن تسمية هذا الهيكل المعماري الفريد بأحد عجائب الدنيا الجديدة. بعد كل شيء، عند تصميم هيكلها، لم يتم استخدام أي تكنولوجيا حاسوبية، وتم إجراء جميع الحسابات تحت إشراف المهندس ج. شتراوس باستخدام آلات الجمع وقواعد الشرائح. استخدم مهندس الجسر آي مورو عناصر من طراز آرت ديكو عند تطوير تصميمه. منذ البداية، تم طلاء الجسر باللون البرتقالي المحمر، لأن هذه الأصباغ تحتوي على عنصر الرصاص الذي يحمي الفولاذ من الصدأ. يمزح سكان سان فرانسيسكو قائلين إن الجسر يخضع لأعمال الترميم بشكل مستمر، لأنه بحلول الوقت الذي يصل فيه الرسامون إلى نهاية الجسر، تكون بدايته بحاجة إلى الطلاء مرة أخرى.

على الرغم من أن الجسور المعلقة في جميع القارات قريبة من بعضها البعض من حيث الحلول الهندسية، إلا أن كل واحد منها يبقى مثالا فريدا للهندسة المعمارية، وله مظهر فني فريد خاص به ويشكل مصدر فخر للمدن، وحتى البلدان بأكملها.

جسر القرم. موسكو، 1938 الهياكل المعدنية

جسر أكاشي كايكيو. اليابان.

جسر أكاشي كايكيو. اليابان.

ملامح هندسة الجسور المعدنية.

افتتح الجسر المقوس المصنوع من الحديد الزهر عبر نهر سيفيرن في إنجلترا، والذي تم بناؤه عام 1779، حقبة جديدة في تاريخ بناء الجسور العالمية. منذ ذلك الوقت، على الرغم من استمرار بناء الجسور الحجرية لمدة 200 عام، أصبح الاتجاه الأكثر تقدمًا في بناء الجسور هو تطوير الهياكل وطرق حساب الجسور المعدنية.

ويرتبط تطور بناء الجسور خلال هذه الفترة باسم المهندس الإنجليزي توماس تيلفورد. ويعتبر هيكله الرئيسي عبارة عن جسر معدني معلق على النهر. ميري في ويلز، تم بناؤه عام 1826. كان هذا الجسر ذو السلسلة المصنوعة من الحديد المطاوع والذي يبلغ طوله 176.5 مترًا (الأكبر في ذلك الوقت) يحتوي على 16 سلسلة تحمل ممرًا بعرض 8.5 مترًا، مثل جميع أنظمة التعليق، فقد تعرض لتقلبات كبيرة بسبب الرياح. لقد تم تجديده عدة مرات. في عام 1939، تم استبدال سلاسل الحديد المطاوع بكابلات فولاذية وكان الجسر قادرًا على تحمل حمولة أثقل.

بعد ذلك، قام تي تيلفورد بتحسين تصميم الجسور المعلقة المعدنية بسلاسل حاملة مصنوعة من الحديد المطاوع واستخدمها في جسر كونواي الذي بني عام 1826 في إنجلترا. كانت المرحلة التي لا شك فيها في تاريخ الجسور هي البناء في عام 1845 على يد المهندس يو تي. جسر كلارك فوق نهر الدانوب في بودابست. يبلغ طول الجسر 202.4 مترًا ويبلغ إجمالي طوله 400 مترًا وعرض الطريق مع الأرصفة 14 مترًا. في هذا الهيكل، تم تطوير أفكار تيلفورد بشكل أكبر، ولكن على أساس البحث العلمي في التصاميم الجسور المعلقة على نماذج خاصة. في عام 1850، أكمل ر. ستيفنسون بناء جسر بريتانيا عبر مضيق مينين (الشكل 29). كانت بساطة هذا الهيكل بمثابة قوة دافعة لمواصلة تطوير دعامات الصناديق الحديدية. نظام مشترك مثير للاهتمام لجسر عبر نهر تيماروكول في مدينة سيلتاش في إنجلترا. أدى الجمع بين القوس الأنبوبي والسلسلة إلى ظهور الجمالون على شكل سمكة. يعمل هنا القوس المكافئ من الحديد الزهر ذو المقطع العرضي الإهليلجي بمثابة الوتر العلوي للجمالون، وتعمل السلسلة الحديدية كوتر سفلي، حيث يتم تعليق شعاع صلب من الطريق. تعمل الحزمة من نفس النوع أيضًا كهيكل علوي لجسور الاقتراب. من حيث معالمه، كان الجسر وقت اكتماله - 1858 - أحد أكبر الجسور في العالم. كان يتألف من امتدادين يبلغ طول كل منهما 132.6 مترًا، و17 امتدادًا يبلغ طول كل منهما 21.2 مترًا، وقد تم تصميمه لحمل السكك الحديدية.

بحلول النصف الثاني من القرن التاسع عشر. تم تشكيل الأنظمة الرئيسية للجسور المعدنية. أصبحت دعامات الحزم الشبكية ذات الأشكال المتنوعة منتشرة على نطاق واسع خلال هذه الفترة. لقد استبدلوا الجمالونات بجدار صلب. تم استخدام الأنظمة المنفصلة والمستمرة والمعلقة الكابولية ذات الأحزمة المتوازية والمتعددة الأضلاع على نطاق واسع.

في فرنسا، التي استمرت في احتلال مكانة رائدة في العالم من حيث مستوى تطوير الطرق الهندسية، تلقى تصميم الجسور المقوسة تطورا كبيرا. من بين الأعمال الفنية الهندسية البارزة جسر جارابي، الذي بناه غوستاف إيفل بالقرب من مدينة سان فلور عام 1884. ومن الناحية الهيكلية، الجسر عبارة عن قوس مزدوج المفصلات على شكل هلال يمتد على الامتداد الرئيسي ويقترب من الجسور على دعامات عالية تفتق قليلا إلى الأعلى. تتوافق الخطوط العريضة للجسر مع توزيع القوى في الهياكل ولها ميزة فنية كبيرة.

تم تقديم مساهمة كبيرة في تطوير الهياكل طويلة المدى من قبل مهندسي أمريكا الشمالية، الذين اضطروا في كثير من الأحيان إلى بناء الجسور عبر الأنهار العميقة والواسعة. في عام 1898، قام المهندس L. Book ببناء جسر مقوس عبر نهر نياجرا بمسافة 256 مترًا، ومع ذلك، فإن الجسور المعلقة منتشرة بشكل خاص في الولايات المتحدة. وفي فترة قصيرة من الزمن، تم بناء جسرين معلقين في نيويورك: في عام 1883، جسر بروكلين الشهير بامتداد 486.5 م، وقريباً جسر مانهاتن بامتداد 448 م.

ملامح الهندسة المعمارية للجسور الخرسانية المسلحة.

كان الوضع الذي تطور فيه بناء الجسور في أمريكا الشمالية مختلفًا بعض الشيء عن الوضع في أوروبا. وكانت السمات الرئيسية التي حددت أنواع الجسور في الولايات المتحدة وكندا هي: الظروف الطبيعية، أي. عرض وعمق الأنهار والبحيرات والمد والجزر البحرية مع القرب المتزامن من التربة الصخرية؛ المحركات السريعة للبلاد. مسابقة.

الحاجة إلى تغطية مسافات كبيرة والسماح للسفن الكبيرة العابرة للمحيطات بالمرور تحت الجسور مع القدرة المتزامنة على إرساء أسس الدعامات على الأرض الصخرية بالفعل في نهاية القرن التاسع عشر. أدى إلى بناء جسرين معلقين كبيرين في نيويورك: بروكلين ومانهاتن. وفي وقت لاحق، استمر هذا الاتجاه في التطور. في عام 1931، تم الانتهاء من بناء جسر جورج واشنطن عبر نهر هدسون في نيويورك. تجاوزت رحلتها لأول مرة قيمة الكيلومتر وكانت 1068 م.

وبعد ست سنوات (في عام 1937)، تم بناء جسر البوابة الذهبية (البوابة الذهبية) في سان فرانسيسكو، والذي ظل طوله البالغ 1280 مترًا رقمًا قياسيًا حتى عام 1964.
كان المهندسون المعماريون الأمريكيون أبطأ بكثير من المهندسين المعماريين الأوروبيين في التخلي عن وجهات النظر الفنية للانتقائية، وبالتالي الأشكال المعمارية بروح القرن التاسع عشر. ظهرت على الجسور الأمريكية لفترة طويلة.

في فترة ما بعد الحرب، انتشرت الجسور الخرسانية المسلحة على نطاق واسع، ويرجع ذلك جزئيًا إلى نقص المعدن في العديد من الدول الأوروبية. لقد حلت الخرسانة المسلحة محل الفولاذ بالكامل تقريبًا في الجسور ذات الامتدادات الصغيرة والمتوسطة واستخدمت على نطاق واسع في بناء الجسور بامتدادات تتراوح بين 150 و 250 مترًا.
يتميز تطوير الجسور الخرسانية المسلحة بزيادة استخدام الهياكل سابقة الإجهاد، والتي أدى استخدامها إلى تغيير نسب الجسور، مما يجعلها أخف وزنا.

إن البحث عن مخطط التصميم الأكثر عقلانية، والذي استمر خلال الخمسة عشر عامًا الأولى من فترة ما بعد الحرب، هو الاتجاه الرئيسي الذي حدد "وجه" بناء الجسور العالمية خلال هذه الفترة.

الشرط التالي الذي أثر على بنية هياكل النقل هو المحركات. لقد غيرت المحركات، التي وصلت إلى أوروبا في وقت متأخر إلى حد ما عن الولايات المتحدة، بشكل كبير النهج المتبع في تصميم الجسور، ووفقًا لهذا، خصائصها التركيبية والخيالية. بداية تجدر الإشارة إلى أن عرض الجسور قد زاد، وفي بعض الأحيان ظهور جسور ذات مرور على مستويين. كانت متطلبات السلامة أحد أسباب التخلي عن بناء جسور الطرق المقوسة مع حركة المرور تحتها. أدت التدفقات المرورية المتزايدة بشكل كبير إلى ظهور عدة أنواع جديدة من هياكل الجسور وتغييرات في عناصر عبور الجسر القديم. بادئ ذي بدء، أثر هذا على طبيعة منطقة الجسر في المدن. رأس الجسر الحديث هو
تبادل وسائل النقل المعقدة على عدة مستويات. لقد غير مظهره تكوين وحجم الجسر نفسه، وكذلك العلاقة بين مجمع هياكل الجسر بأكمله مع المدينة. أحد الأمثلة على رأس الجسر الحديث هو جسر كينغستون، الذي بني في عام 1970 في غلاسكو. يحتوي جسر Severinsky في كولونيا (المهندس المعماري G. Lomer) أيضًا على تقاطع كبير للنقل والمشاة. أعطى التغيير في مظهر منطقة رأس الجسر تفسيرًا مختلفًا للبنية المكانية للهيكل بأكمله. أدى ظهور الجسور والمنحدرات المنحنية عند الاقتراب إلى إثراء تكوين الجسر وجعله أكثر تشبعًا. يقع نظام النهج المتقدمة عادة على مسافة كبيرة من الجسر، وبالتالي فإن الجسر يتوقف عن أن يكون جزءا من واجهة النهر فقط، ولكنه يكتسب اتصالا تركيبيا أوثق مع الأحياء الداخلية للمدينة.

بدأت التكنولوجيا تكتسب أهمية خاصة في منتصف الستينيات. القرن العشرين هذه الظاهرة ذات طبيعة عامة ولا تؤثر على البناء فحسب، بل تؤثر أيضًا على جميع أنواع الأنشطة الإنتاجية الأخرى. كان العامل التكنولوجي حاضرا دائما في بناء الجسور. ومع ذلك، لم يسبق للعملية التكنولوجية أن حددت الشكل النهائي للمبنى إلى هذا الحد. بدأ اختيار تصميم الجسر يتحدد إلى حد كبير من خلال سهولة استخدام مخطط تكنولوجي معين. تؤثر عملية البناء على تطورات التصميم الجديدة. ظهر مصطلح "التصميم عالي التقنية" و"التكنولوجيا المنخفضة". إحدى الطرق الحديثة لتركيب الجسور الخرسانية المسلحة هي التجميع المعلق أو اختلافه عند بناء الجسور المصنوعة من الخرسانة المتجانسة - الخرسانة المعلقة. أدت شعبيتها إلى ظهور عدد كبير من الجسور الكابولية والجسور المعلقة بالإطار.

قائمة الأدب المستخدم

1. نبذة تاريخية مختصرة عن تطور الجسور المعلقة والمثبتة بالكابلات. باختين إس إيه، أوفتشينيكوف آي جي، إيناموف آر آر.

2. الجسور المعلقة والمثبتة بالكابلات. التصميم والحساب وميزات التصميم: Proc. مخصص. ساراتوف: سارات. ولاية تقنية. جامعة.، 1999. 124 ص.

3. تسابلين إس إيه، الجسور المعلقة، إم، 1949؛ دليل مهندس الطريق، [المجلد. 6]، م، 1964

4. مجلة "عالم المعدن" لإيفجيني إجناتيف.

جينا، هل من الصعب عليك حمل الأشياء؟
حسنًا، كيف يمكنني أن أخبرك يا تشيبوراشكا... الأمر صعب جدًا
دعني أحمل الأشياء، وأنت تحملني
إنها فكرة عظيمة لك

إعادة توزيع الأحمال بشكل صحيح تعمل العجائب.

تم اختراع الجسر الأول من قبل رجل عجوز مجهول ألقى حجرًا مسطحًا أو جذع شجرة عبر مجرى مائي حتى لا ينزل إلى الماء البارد مرة أخرى. هكذا ظهر أبسط هيكل للعوارض، والذي لا يزال يُستخدم حتى يومنا هذا حيث يمكن إنجازه بمسافة قصيرة.
ولكن إذا تم إلقاء الجسر على ارتفاع عالٍ أو فوق مضيق عميق، حيث يعني كل دعم جديد تكاليف جديدة وصعوبات هندسية جديدة، فلا بد من اتخاذ تدابير إضافية. بعد كل شيء، تعمل قوتان في وقت واحد على امتداد الجسر - التوتر من الأسفل والضغط من الأعلى. كل امتداد له حد قوة، وإذا زادت هذه القوة باستمرار، فإن وزن عارضة التقوية سيزداد أيضًا، وسينهار الجسر يومًا ما تحت ثقله.

جسر معلق- جسر يتكون الهيكل الداعم الرئيسي فيه من عناصر مرنة (كابلات، حبال، سلاسل، إلخ) تعمل في حالة توتر، ويكون الطريق معلقاً. تعد الجسور المعلقة فكرة رائعة تسمح لك بإعادة توزيع الحمل من العارضة إلى كابل أو سلسلة والاستغناء عن دعم إضافي.
يمكن للجسور المعلقة أن تنثني تحت الرياح القوية أو الأحمال الزلزالية دون المساس بسلامة الهيكل، في حين يجب بناء الجسور الأكثر صلابة بشكل أقوى وأثقل.

الضغوط الرئيسية في الجسر المعلق هي ضغوط الشد في الكابلات الرئيسية وضغوط الضغط في الدعامات صغيرة؛ يتم توجيه جميع القوى الموجودة في الدعامات تقريبًا عموديًا إلى الأسفل ويتم تثبيتها بواسطة الكابلات، لذلك يمكن أن تكون الدعامات رفيعة جدًا.

تحت تأثير وزنها ووزن امتداد الجسر، تتدلى الكابلات وتشكل قوسًا قريبًا من القطع المكافئ. يأخذ الكابل المفرغ المعلق بين دعامتين شكل ما يسمى بـ "خط السلسال"، وهو قريب من القطع المكافئ في القسم الأفقي.

خط السلسلة هو الخط الأسود المنقط، والقطع المكافئ هو الخط الأحمر.

إذا كان من الممكن إهمال وزن الكابلات، وتم توزيع وزن الامتداد بشكل موحد على طول الجسر، فإن الكابلات تأخذ شكل القطع المكافئ. إذا كان وزن الكابل مشابهًا لوزن سطح الطريق، فسيكون شكله وسطًا بين خط سلسال والقطع المكافئ.

يجب أن يكون مجموع القوى صفراً.

يتم تعليق الكابلات (أو السلاسل) الداعمة الرئيسية بين أبراج مثبتة على طول الضفتين. وترتبط بهذه الكابلات كابلات أو عوارض عمودية، حيث يتم تعليق سطح الطريق للامتداد الرئيسي للجسر. تستمر الكابلات الرئيسية خلف الأبراج ويتم تأمينها على مستوى الأرض. يمكن استخدام تمديد الكابلات لدعم امتدادين إضافيين.

يمكن جعل النطاق الرئيسي طويلًا جدًا باستخدام الحد الأدنى من المواد. ولذلك، فإن استخدام مثل هذا التصميم فعال للغاية عند بناء الجسور عبر الوديان الواسعة وحواجز المياه أو الأنهار ذات التيارات القوية. في الجسور المعلقة الحديثة، يتم استخدام الحبال السلكية والحبال المصنوعة من الفولاذ عالي القوة بقوة شد تبلغ حوالي 200-250 كجم / مم² على نطاق واسع، مما يقلل بشكل كبير من الوزن الساكن للجسر.

عند إنشاء تصميم الجسر، يجب عليك دائمًا أن تأخذ في الاعتبار الكوارث الطبيعية المحتملة، مثل الرياح القوية أو الزلازل. في القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين، حدثت عدة حالات فشل في الجسور بسبب الصدى الذي تعرض له الجسر عند مرور القوات فوقه.

تحدث جميع انهيارات الجسور تقريبًا أثناء بناء الجسور.

جسر تاكوما، الولايات المتحدة الأمريكية

جسر معلق في الولايات المتحدة الأمريكية، في ولاية واشنطن، تم بناؤه عبر تاكوما ناروز. تم افتتاحه أمام حركة المرور في 1 يوليو 1940. حتى أثناء البناء، أطلق عليها البناؤون لقب "Galloping Gertie" نظرًا لحقيقة أن سطح الطريق يتأرجح بقوة في الطقس العاصف (بسبب الارتفاع المنخفض للعارضة المتصلبة). ولم يزعج أحدا مثل هذه الظواهر تحدث في كثير من الأحيان.

يبلغ طول الامتداد المركزي 854 م. العرض - 11.9 م؛ قطر الكابلات الداعمة 438 ملم.

وبعد أربعة أشهر، في 7 نوفمبر 1940، وفي ظل سرعة رياح بلغت حوالي 65 كم/ساعة، وقع حادث أدى إلى تدمير الامتداد المركزي للجسر. وكانت حركة المرور في تلك اللحظة خفيفة للغاية، وتمكن سائق السيارة الوحيد الذي وجد نفسه على الجسر من تركه والهرب.

كان الجسر يستحق البناء فقط لتصوير الحادث:

في العديد من الكتب المدرسية، يسمى سبب الحادث ظاهرة الرنين الميكانيكي القسري، عندما يتزامن التردد الخارجي للتغير في تدفق الرياح مع التردد الداخلي لاهتزاز هيكل الجسر. ومع ذلك، كان السبب الحقيقي هو الاهتزازات الالتوائية الديناميكية (الرفرفة) بسبب التقليل من أحمال الرياح عند تصميم الهيكل.

بعد تدمير الجسر، بدأت الأبحاث النشطة في مجال الديناميكا الهوائية والمرونة الهوائية. لقد غيرت هذه الدراسات العلمية بشكل جذري النهج المتبع في تصميم الجسور طويلة المدى.

البوابة الذهبية، سان فرانسيسكو، الولايات المتحدة الأمريكية

يعد هذا أحد أجمل الجسور وأكثرها شهرة في العالم.

تم بناء جسر البوابة الذهبية فوق المضيق الذي يحمل نفس الاسم في شمال كاليفورنيا ويربط سان فرانسيسكو بمقاطعة مارين.

لمدة ثلاثين عامًا تقريبًا، منذ افتتاحه في عام 1937 حتى عام 1964، كان جسر البوابة الذهبية أكبر جسر معلق في العالم، وحتى الآن يظل ثاني أطول جسر رئيسي في الولايات المتحدة.

ويبلغ الطول الإجمالي للجسر مع المداخل 2737 م، وطول الامتداد الرئيسي (المسافة بين الأبراج) 1280 م، وارتفاع الدعامات 227 م فوق الماء، والوزن 894500 طن. يبلغ ارتفاع الطريق فوق سطح الماء أثناء المد العالي 67 مترًا وعرض الجسر 27 مترًا (بما في ذلك الطريق - 19 مترًا والأرصفة - 3 أمتار لكل منهما).

تتم حركة المركبات على الجسر في ستة مسارات. في المتوسط، تمر مائة ألف سيارة فوق الجسر يوميًا. ويختلف عدد المسارات في كل اتجاه حسب التدفق المروري. عادةً في صباح أيام الأسبوع، سترى أربعة ممرات تتجه جنوبًا (داخل المدينة) ومسارين يتجهان شمالًا (خارج المدينة). وفي ساعة الذروة المسائية يكون العكس هو الصحيح.

لتوزيع الحمل بالتساوي على الحبال والدعامات، تم تنفيذ البناء في اتجاهين من كل من الدعامات.

تم طلاء الجسر في الأصل باستخدام مادة تمهيدية تحتوي على الرصاص وطبقة خارجية تحتوي على الرصاص وتم تعديلها حسب الحاجة. الرصاص الأحمر هو عامل مؤكسد قوي، وهو المسؤول عن الخصائص العالية المضادة للتآكل للدهانات المعتمدة عليه. منذ عام 1990، ولأسباب بيئية، تم استخدام مستحلب الأكريليك للطبقة الخارجية. تتم صيانة الجسر الآن بواسطة فريق مكون من 38 رسامًا يقومون بمعالجة المناطق الأكثر تضرراً من التآكل.

ويبلغ قطر كل من الكابلين الرئيسيين 92 سنتيمتراً (مجدولين من 27,572 خيطاً من الفولاذ المجلفن بقطر 4,9 ملم)، ويبلغ طولهما 2,332 متراً.

مقطع عرضي لكابل يحتوي على 27,572 سلكًا.

كل 15 مترًا، يتم إنزال 250 زوجًا من الكابلات الرأسية، يبلغ قطر كل منها 6.8 سم، من الكابلات الداعمة.

أثناء تشغيله، تم تحديث الجسر عدة مرات، وعلى وجه الخصوص، تم استبدال الحبال العمودية، وتعزيز المقاومة الزلزالية لهيكل الجسر، وإصلاح الطريق والأرصفة، وتحسين الإضاءة، وتركيب درابزين إضافي.

• فيلم وثائقي بناء جسر البوابة الذهبية
• الموقع الرسمي لجسر البوابة الذهبية
• فيلم عن إعادة بناء الجسر

من بين جميع الهياكل العملاقة الجسور المعلقة بالكابلاتربما يكون أكثر ما يسعد العين بحجمها الممزوج بالخفة والرقة. يعتبر الجسر المدعم بالكابلات أحد أنواع الجسور المعلقة، ولكن لديه اختلاف مهم: لا يوجد هيكل داعم مرن. يتم نقل الحمل على الشعاع إلى دعامات عالية (أبراج) من خلال نظام الكابلات. هناك تصميمان أساسيان لتوصيل الكابلات بنمط المروحة ونمط القيثارة. في الحالة الأولى، يتم توصيل حزمة من الكابلات بنقطة واحدة، ثم، مثل المروحة، تتباعد لتتصل في نقاط مختلفة مع شعاع التقوية.

إذا كان الجسر مصنوعًا على طراز القيثارة، يتم توصيل الكابلات بنقاط مختلفة من الصرح وتكون موازية تقريبًا لعارضة التقوية. من وجهة نظر الاستقرار الهيكلي، يُفضل خيار "المروحة" - وهذا يقلل من عزم الانقلاب الذي ينتقل إلى الصرح، ولكن... إذا كان هناك عدد كبير جدًا من الكابلات، فمن الصعب جدًا إزالتها من نقطة واحدة من نقطة واحدة. وجهة نظر هندسية. في هذه الحالة، يتم اختيار خيار وسيط - أقرب إلى المروحة، ولكن يتم توصيل الكابلات بالصرح على مسافة قصيرة من بعضها البعض.

رجل- هذا ليس كبلًا معدنيًا بسيطًا، ولكنه هيكل معقد "متعدد الخيوط" يتكون من كابلات رفيعة فردية (خيوط). على سبيل المثال، هناك 205 خيوط في الكابلات التي تدعم أحد أبراج التلفزيون في إسبانيا في وضع عمودي.

تتمثل ميزة التصميم متعدد الخيوط في أنه عند ربط عمود وعارضة تقوية بالمراسي، يتم ربط كل "خيط" بشكل منفصل وشد بشكل منفصل في هيكل المرساة. والأمر المثير للاهتمام بشكل خاص هو أنه يمكن سحب حبلا منفصلاً من الكابل واستبداله إذا لزم الأمر. داخل الكابلات، لا تتلامس الكابلات مع بعضها البعض: بالإضافة إلى الجلفنة، كل واحد منهم محمي من التآكل بواسطة جديلة إضافية من البولي إيثيلين عالي الكثافة.

ريو أنتيريو، باتراس، اليونان

جسر ريون-أنديريون هو جسر معلق عبر خليج كورنث.

ويمر فوق الماء على ارتفاع أكثر من 50 مترًا، مما يترك مساحة كافية حتى لأكبر السفن. تصميم الجسر بسيط بشكل خادع: 368 كابلًا لامعًا، و4 أبراج مخروطية الشكل، وطريق شريطي أصفر يتوهج في الليل.

تم افتتاح الجسر في 7 أغسطس 2004. ويبلغ طول الجسر 2880 مترًا، ويشتمل على ثلاثة جسور طول كل منها 560 مترًا. عرض الجسر 27.2 متر. يتمتع الجسر بالقدرة على التحرك بعيدًا عن بعضها البعض مع تحرك البيلوبونيز بعيدًا عن البر الرئيسي لليونان (بمقدار 3.5 سم سنويًا).

عند تطوير المشروع، كان من الضروري التغلب على الصعوبات التالية: نظرا لطول الجسر (الذي لم يسمح بجسر مقوس)، كان الجزء السفلي من الخليج عميقا للغاية (يصل إلى 60 مترا)، والصخور في كان الجزء السفلي (الطمي والرمل والطين) ناعمًا جدًا بحيث لا يمكن استخدامه كدعم قوي لأبراج الجسور. أضف إلى قائمة المشاكل حركة الشحن الكثيفة والزلازل المتكررة وحقيقة أنه كان لا بد من بناء الجسر فوق خط الصدع التكتوني.

ويدعم هيكل الجسر أربعة أبراج ضخمة. لتقوية التربة، تم طرق أسطوانات معدنية ضخمة في القاع - بطول 30 مترًا وقطرها 2 متر. يوجد أكثر من مائة تحت قاعدة كل صرح. تم صب وسادة من الحصى بسماكة 3 أمتار فوق القاعدة المجهزة.

كان حجم قواعد الأعمدة أكبر من أي وقت مضى، حيث تبلغ مساحة كل منها حوالي ملعب ونصف ملعب كرة قدم. استغرقت قاعدة كل برج حوالي 2 ألف طن من التسليح و 19 مليون لتر من الخرسانة. ويبلغ وزن قاعدة الصرح 64 ألف طن، وهو ثقيل جدًا بحيث لا يمكن رفعه. لذلك صمم المهندسون هيكلًا ضخمًا يحتوي على 32 حجرة هوائية للسماح له بالطفو. يتطلب القطر قوة تبلغ 25 ألف حصان؛ وكان لا بد من طلب كاسحة الجليد من النرويج، وهي ضيف نادر في المياه اليونانية.

تم الانتهاء من بناء أول برج عائم في مايو 2011. وكان من الضروري تثبيته في مكانه بدقة عالية (تصل إلى 10 سم)، وتم تحديد الإحداثيات باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). بعد سحب الصرح، تم تأمينه بكابلات من ثلاث سفن وبدأ غمره بالمياه تدريجيًا حتى يقف تمامًا على السرير المرصوف بالحصى. فجأة، عند لمس الجزء السفلي، انفصل الكابل عن إحدى السفن، مما تسبب في تفويت البناة بمقدار 30 سم. ونتيجة للعصف الذهني، تقرر أنه سيكون أرخص وأسرع لتحريك الجسر بأكمله بمقدار 30 سم سم من رفع وإعادة تثبيت هذا الصرح.

لا ترتبط أبراج الجسر بأسفل القناة بأي شكل من الأشكال؛ فهي ببساطة تقف تحت تأثير الجاذبية على أساس ضخم. وهذا يوفر مزايا في حالة وقوع زلزال، حيث تنزلق الدعامات ببساطة على طول قاعدة الحصى ولن تتعرض لأحمال الصدمات الحرجة. ولنفس الأسباب، فإن "الثيران" مصنوعة من الداخل مجوفة - فكلما كانت كتلتها أصغر، قل التأثير الزلزالي. القسم الأول هو الجسم الدعامة المثمنة. وهو يدعم الجزء العلوي من الثور، وهو هرم مقلوب يعمل كقاعدة لدعامات الأبراج الأربعة. تتجمع دعامات ضخمة معًا في الجزء العلوي من الصرح، والذي بدوره يدعم شريحة معدنية ضخمة يتم توصيل الكابلات بها. الدعامة مصنوعة من الفولاذ المزرق بارتفاع 30 متراً ومثبتة بها الكابلات. كل ثقل الطريق يقع عليهم.

يحتوي هيكل الجسر على 368 كابلاً بطول إجمالي يبلغ 40 كيلومترًا، وقد تم استخدام إجمالي 4500 طن من الفولاذ لها.

الطريق ليس ثابتًا بشكل صارم، فهو معلق مثل الأرجوحة، ويمكنه التحرك بحرية أثناء الزلازل دون التعرض لأشد الصدمات تدميراً.

بعد ستة أشهر من افتتاح الجسر، انكسر أحد الكابلات الموجودة على الصرح وسقط مباشرة على الجسر. وتم إيقاف حركة مرور المركبات على الفور. توصلت لجنة من الخبراء إلى أن حريقًا اندلع في الصرح بسبب ضربة صاعقة. تم ترميم الكفن بسرعة وأعيد فتح الجسر.

جسر ميلو، ميلو، فرنسا

جسر ميلو هو أعلى جسر معلق في العالم، ويقع بالقرب من مدينة ميلو في جنوب فرنسا. الجسر يطفو فوق السحاب. كان على صانعي هذا الهيكل أن يواجهوا الانهيارات الأرضية والرياح التي وصلت سرعتها في بعض الأحيان إلى 130 كم/ساعة، والعواصف القوية عندما كان الجسر معلقًا في الهواء.

يتكون الجسر من سطح طريق فولاذي مكون من ثمانية امتدادات مدعوم بثمانية أعمدة فولاذية. ويزن الطريق الذي يبلغ عرضه 32 مترًا 36 ألف طن، أي 4 مرات أكثر من برج إيفل. تتكون اللوحة من 173 قيسونًا مركزيًا، وهو العمود الفقري الحقيقي للهيكل، حيث يتم لحام الأسطح الجانبية والقيسونات الخارجية بإحكام. تتكون القيسونات المركزية من أقسام بعرض 4 م وطول 15-22 م.

يتميز الطريق بانحدار طفيف بنسبة 3%، ينحدر من الجنوب إلى الشمال، وانحناء نصف قطره 20 كيلومترًا لمنح السائقين رؤية أفضل.

تتم الحركة المرورية بمسارين في كل اتجاه، بالإضافة إلى وجود مسارين احتياطيين.

يدعم كل عمود أبراجًا بارتفاع 97 مترًا. أولاً، تم تجميع الأعمدة مع الدعامات المؤقتة، ثم تم سحب أجزاء من القماش من خلال الدعامات باستخدام الرافعات الهيدروليكية التي يتم التحكم فيها عبر الأقمار الصناعية بمقدار 600 ملم كل 4 دقائق.

يحتوي الجسر على ثلاثة أرقام قياسية عالمية:

• أطول دعم في العالم هو 245 م؛
• يصل ارتفاع الصرح P2 مع الدعم إلى 343 مترًا؛
• أعلى سطح طريق في العالم: 270 متراً فوق سطح الأرض في أعلى نقطة له.

ويرتبط كل برج بـ 11 زوجًا من الكابلات التي تدعم سطح الطريق. ضغط الكابل: 900 طن للأطول.

حصل كل حبل على حماية ثلاثية من التآكل (مجلفن ومغطى بالشمع الواقي وغمد من البولي إيثيلين المبثوق). تم تجهيز الغلاف الخارجي للكابلات بطول كامل بحواف على شكل حلزوني مزدوج. والغرض من هذا الجهاز هو تجنب تدفق المياه إلى أسفل الكابلات، والذي في حالة وجود رياح قوية يمكن أن يسبب اهتزاز الكابلات، مما سيؤثر على استقرار الجسر. تُحدث الزعنفة اضطرابًا في تدفقات الهواء الواردة، وبالتالي تقلل من التأثيرات السلبية للرياح والأمطار.

لمقاومة تشوه الصفائح المعدنية بسبب حركة المركبات، قام فريق بحث أبيا بتطوير خرسانة أسفلتية خاصة تعتمد على الراتنج المعدني. يكون الفولاذ ناعمًا بدرجة كافية لاستيعاب تشوه الفولاذ دون أن يتشقق، ومع ذلك، يجب أن يتمتع بمقاومة كافية لتلبية معايير الطرق السريعة (التآكل، والقبضة، ومقاومة التخدد، والترهل، وما إلى ذلك). استغرق الأمر عامين من البحث للعثور على "الصيغة المثالية".

تم تجهيز جميع الدعامات والقماش والأبراج والكابلات بعدد كبير من أجهزة الاستشعار. لقد تم تصميمها لمراقبة أدنى حركة للجسر وتقييم ثباته بعد التآكل. تكتشف المستشعرات الموجودة أسفل دعامة P2، والتي تخضع لأثقل حمل، أي تحول عن القاعدة بواسطة ميكرومتر. هذا الجهاز قادر على إجراء ما يصل إلى 100 قياس في الثانية.

أكاشي كايكيو، اليابان

أكاشي كايكيو هو أطول جسر معلق في العالم. يبلغ الطول الإجمالي 3911 مترًا، ويبلغ ارتفاع الأبراج 298 مترًا، وهو أعلى من مبنى مكون من 90 طابقًا. افتتح في 5 أبريل 1998.

أولاً، تم بناء أساسين خرسانيين للأبراج في الجزء السفلي من مضيق أكاشي. ولبناء هذا الجسر تم تطوير خرسانة خاصة لا تذوب في الماء عند صبها. ولتسليم المواد بسرعة، تم بناء مصنع لإنتاج الخرسانة على الشاطئ مباشرة.

وكانت الخطوة التالية هي سحب الكابلات. للقيام بذلك، كان من الضروري تمديد حبل التوجيه من برج إلى آخر. وتم سحبها بمساعدة طائرة هليكوبتر. عندما تم تمديد الكابلين في عام 1995 والبدء في تركيب الطريق، حدث ما لم يكن متوقعًا: سقطت مدينة كوبي ضحية لزلزال كبير بلغت قوته 7.3 درجة. صمدت الأبراج أمام الزلزال، ولكن بسبب التغيرات في تضاريس قاع المضيق، تحرك أحد الأبراج بمقدار متر واحد إلى الجانب، مما ينتهك جميع الحسابات. واقترح المهندسون إطالة عوارض الطريق وزيادة المسافة بين الكابلات المتدلية من الكابلات الرئيسية. واستؤنفت أعمال البناء التي تأخرت لمدة لا تزيد عن شهر. تم الانتهاء من تركيب الطريق في عام 1998.

يحتوي تصميم الجسر على نظام من الحزم المزدوجة المفصلية التي تسمح له بمقاومة سرعات الرياح التي تصل إلى 80 م / ث والزلازل التي تصل قوتها إلى 8.5 درجة ومقاومة التيارات البحرية القوية. لتقليل الأحمال المؤثرة على الجسر يوجد نظام مخمدات الاهتزاز الديناميكية.

حاليًا، يتم استخدام الجزء العلوي فقط من هياكل الامتداد لتحريك السيارات، ولكن هناك أيضًا أرضية فنية سفلية، حيث يمكن وضع مسار للسكك الحديدية في المستقبل. أيضًا من المستوى الأدنى يمكنك الدخول إلى الأبراج، ومن ثم الخروج إلى قممها، حيث يمكنك رؤية منظر جميل لكوبي والبحر.

إذا قمت بتمديد جميع الخيوط الفولاذية (قطرها 5.23 ملم) للكابلات الداعمة لجسر أكاشي-كايكيو، فيمكنها أن تطوق الكرة الأرضية أكثر من سبع مرات. * لاعب الجسر. الآلات العملاقة – يوتيوب

في الختام، تجدر الإشارة إلى أن العديد من الجسور الكبيرة (جسر ميلو، والجسر الروسي، والجسر في المكسيك) كانت في كثير من الأحيان محور انتقادات عامة بسبب تكلفتها العالية. لا شك أن دافعي الضرائب في أي بلد من حقهم أن يحكموا على مدى كفاءة إنفاق الأموال العامة، ولكن الجسور سوف تظل قائمة وسوف تكون مفيدة بكل تأكيد لأجيال المستقبل.

الجسر المعلق هو جسر يتكون هيكله الحامل الرئيسي من عناصر مرنة. يمكن أن تكون هذه العناصر عبارة عن حبال وكابلات وجميع أنواع السلاسل وعناصر أخرى مماثلة. تؤدي هذه العناصر ما يسمى بعمل الشد. وبالتالي فإن جزء الجسر، وهو الطريق، معلق على هذه العناصر المرنة.

غالبًا ما يرتبط استخدام الجسور المعلقة بعدم القدرة على تثبيت الجسر على الأعمدة الداعمة. وهذا يمكن أن يشكل خطراً، على سبيل المثال، عندما تكون هناك حركة شحن متكررة. كما أن شعبية الجسور المعلقة ترجع إلى حقيقة أن الجزء نفسه، وهو الطريق، يمكن أن يكون طويلًا جدًا.

إن مظهر الجسور المعلقة هو تصميم أنيق إلى حد ما يبدو ضخمًا وكريمًا. ومن الأمثلة الصارخة على الجسر المعلق أجمل وأشهر جسر في أمريكا والذي يحمل الاسم المتناغم "البوابة الذهبية".

تصميم وبناء الجسر المعلق

من الناحية الهيكلية، يبدو الجسر المعلق هكذا. على الهياكل الخاصة، أو الأبراج كما يطلق عليها، والتي تقع على طول الضفاف، يتم تعليق الكابلات التي تمثل العناصر الرئيسية للهيكل.

الحزم ذات الوضع الرأسي معلقة بالفعل من هذه الكابلات الداعمة. تم تصميم هذه الأجزاء من الجسر لربط اللوحة القماشية بها، والتي تصبح طريق الجسر. ولا تتوقف الكابلات الرئيسية عند الأبراج، بل تستمر حتى الشاطئ، حيث يتم تقويتها عند مستوى الأرض. كقاعدة عامة، يرجع هذا الاستمرار في طول الكابلات إلى التثبيت الإضافي لهيكل الجسر بأكمله، بالإضافة إلى الامتدادات الإضافية الموجودة قبل بداية الأبراج.

تحت تأثير الجاذبية، يمكن للجسر المعلق أن يغير صفاته الهيكلية، ولهذا السبب يتم الآن تعزيز هذه الجسور من خلال وضع عناصر تقوية إضافية على طول سطح الطريق. يتم تنفيذ هذا التعزيز باستخدام عوارض خاصة موضوعة طوليًا وما يسمى بالجمالونات المصممة لتوزيع الحمل على الجسر. وبذلك يبقى هيكل الجسر بلا حراك، مما يضمن السلامة والاستقرار.

خصائص ومميزات بناء الجسور المعلقة

تشمل مزايا الجسور المعلقة تقليل تكاليف المواد حتى مع وجود جسر طويل جدًا. يمكن بناء هذا النوع من الجسور على ارتفاع عالٍ جدًا فوق سطح الماء، مما يسمح للسفن بالتحرك بحرية. كما أن المزايا الكبيرة لهذا النوع من الجسور عن غيره تشمل عدم وجود أجهزة داعمة في تصميم مثل هذا الجسر.

وهذا، أولا، يحفظ على المواد. وثانيا، يسمح لك بتجنب المواقف مع تدمير الجسور بسبب عيوب الجبال، أو، على سبيل المثال، أثناء تيار نهر قوي. نظرًا لأن تصميم هذا الجسر له خصائص مرنة، فإن هذا يجعله أكثر عرضة لظواهر مثل هبوب الرياح القوية أو الأحمال الزلزالية، والتي تعد بدورها خاصية وقائية، حيث يجب تعزيز الجسر الموجود على الدعامات في هذه الحالة بشكل كبير.

لكن هذا النوع من الجسور له أيضًا بعض العيوب. على سبيل المثال، تشمل هذه حقيقة أنه أثناء هبوب الرياح القوية، قد يتم تعليق الحركة على الجسر، حيث قد يبدأ الجسر في التأرجح بعنف. أيضًا، في حالة الرياح القوية، تكون دعامات الجسر أكثر عرضة لعزم الدوران، الأمر الذي يتطلب بدوره تركيب أساس قوي بشكل خاص، خاصة في الأماكن ذات التربة غير المستقرة. نادرا ما تستخدم الجسور المعلقة كجسور للسكك الحديدية، لأنه بالنسبة لقوة الهيكل، يجب أن يكون توزيع الحمل لهذا النوع من الجسور موحدا.