جسر (ممر)
عودة للموسوعة| بنية تحتية عامة |
|---|
| موجودات ثابتة ومرافق |
|
| مفاهيم |
|
| قضايا وأفكار |
|
| مجالات الدراسة |
|
|
أمثلة
|
| بوابة البنية التحتية |
الجسر أوالقنطرة (ج القناطر) هومُنشأ يُستخدم للعبور من مكان إلى آخر بينهما عائق. قد يحدث هذا العائق مائياً أوأرضاً وعرة أومنطقة شديدة الانخفاض أوغيره. يتم إنشاء الجسور من الخرسانة المسلحة أوالصلب أومن مواد أخرى كالخشب أوالحبال. يسميه المصريون (الكوبري) ، والسودانيون (الكبري) . للجسور أهميتها في ربط الأجزاء المنعزلة، مثل ضفاف الأنهار والجزر المنعزلة، كما حتى للجسور أهمية خاصة في الحروب، حيث حتى الجسر هوهدف استراتيجي يجب حمايته مهما كلف الأمر، وأحياناً يحتاج الأمر تفجير الجسور حتى لا تمر عليها القوات الغازية، أولمنع وصول الإمدادات للعدو.
أصل الحدثة
يتتبّع قاموس أوكسفورد الإنجليزي أصل حدثة جسر إلى الحدثة الإنجليزية القديمة بريسغ، والتي تحمل نفس المعنى. يُمكن تتبع الحدثة مباشرة بالعودة إلى اللغة الهندية الأوربية البدائية. كما لحدثة كوتشينة التي تحمل نفس الاسم أصل مختلف.
التحليل والتصميم
يُصمم مختلف المهندسين عادةً الجسور، على عكس المباني التي يعود تصميمها إلى المهندسين المعماريين. يأتي هذا بسبب أهمية المتطلبات الهندسية؛ مثل: طول بحر العائق والقدرة على التحمل والبقاء، مع ضرورة توفر الحد الأدنى من الصيانة، في بيئة خارجية قاسية. تُحلل الجسور أولًا؛ ويُحسب عزم الانحناء وتوزيعات قوى القص نتيجة الأحمال المطبقة. لهذا، فإن طريقة العناصر المنتهية هي الأكثر شيوعًا.قد يكون التحليل أحادي البعد أوثنائي أوثلاثي الأبعاد.قد يكون نموذج اللوحة ثنائي الأبعاد (بكمرات مُقواة غالبًا) بالنسبة لغالبية الجسور كافيًا أونموذجًا محدودًا منتهي العناصر. يُصمم الجسر لمقاومة عزوم الانحناء المطبقة وقوى القص، عند الانتهاء من التحليل، على سبيل المثال، تُختار مقاسات القطاعات والتي تكون ذات قدرة كافية لمقاومة الضغوط. تُصنع الكثير من الجسور من الخرسانة سابقة الإجهاد والتي تتميز بخصائص ذات متانة جيدة، إما عن طريق كمرات سابقة الشد قبل التثبيت أوبعد الشد في المسقط.
تُصمم الجسور في معظم البلاد مثل المنشآت الأخرى، وفقًا لمبادئ تصميم عامل الحمل والمقاومة. يُمكن تفسير هذا بعبارات بسيطة؛ يُحسب الحمل بعامل أكبر من الوحدة، بينما تبدأ المقاومة أوقدرة المنشأ في الانخفاض، بعامل أقل من الوحدة. يجب حتىقد يكون تأثير الحمل المُحلل (الضغط، عزم الانحناء، إلخ) أقل من المقاومة المُحللة لهذا التأثير. تحتمل كلٌّ من هذه العوامل قيمة ارتياب وتزيد العوامل حدثا كانت القيمة أكبر.
المظاهر الجمالية
تكمن أهمية معظم الجسور بمظهرها، ولكن في بعض الحالات،قد يكون حتى لمظهر الجسر أهمية كبيرة. هذا هوالحال في كثير من الأحيان مع جسر كبير يقع عند مدخل مدينة، أويعبر فوق مدخل الميناء الرئيسي. تُعهد هذه الجسور أحيانًا باسم الجسور الدليلية. يُعطي مصمموالجسور غالبًا أهمية أكبر للمظاهر الجمالية في الحدائق وعلى طول الطرق الرئيسية. تضم الأمثلة على ذلك الجسور ذات الوجه الحجري على طول الطريق الرئيسي لبلدة تاكونيك في نيويورك.
تُبنى بعض الجسور أطول من اللازم، لخلق صورة جميلة. يوجد هذا النوع غالبًا في الحدائق المبنية على طراز شرق آسيا، والذي يُطلق عليه اسم جسر القمر، مُصورًا شكل قمر تام آخذًا في الارتفاع. تعبر جسور الحديقة الأخرى قاعًا جافًا من الحصى المغسولة بواسطة التيار، والتي تهدف إلى نقل تأثير التيار فقط. يُبنى الجسر غالبًا على ممر مائي صناعي في القصور إذ يُشكل ممرًا رمزيًا إلى مكان مهم أوذكرى قومية. تعبر مجموعة مكونة من خمسة جسور ممرًا مائيًا متعرجًا في فناء هام في المدينة المحرمة في بكين، الصين. اقتصر الجسر المركزي بشكل خاص على استخدام الإمبراطور والإمبراطورة وحاشيتهم.
صيانة الجسر
تشتمل صيانة الجسر على مجموعة من اختبارات المراقبة والسلامة الإنشائية. يُنظم ذلك وفقًا للمعايير الهندسية الخاصة بكل بلد، ويضم على سبيل المثال المراقبة المستمرة من ثلاثة إلى ستة أشهر واختبارًا بسيطًا أوفحصًا من سنتين إلى ثلاث سنوات وفحصًا رئيسيًا من ست إلى عشر سنوات. تكلفة الصيانة كبيرة في أوروبا وهي أغلى في بعض البلاد من الإنفاق على الجسور الجديدة. يمكن إطالة عمر الجسور المعدنية الملحومة بشكل كبير عن طريق المعالجة اللاحقة للوصلات الملحومة. تنتج عن هذا فائدة عالية محتملة، ما يُؤدي إلى استخدام الجسور الموجودة إلى ما بعد العمر الافتراضي المُخطط له.
التاريخ
بدأ البشر في إنشاء الجسور منذ القدم، وبدأت بالجسور الخشبية التي تتكون من جذع شجرة، ثم تدرج الأمر لاستخدام الأحجار كما في أيام الرومان. في البداية استغلت كما يظهر فرص طبيعية، كجذع شجرة سقط فوق واد، أوحجارة كبيرة استقرت فيه. في الفترة الثانية، وضع القدامى قاصدين كتل خشبية للمرور فوقها. فهمت تجربة بناء الجسور الأوائل أنه لكي يبنى جسر (رابطة) على سطح وادٍ واسع يمكن استعمال عارضات كثيرة مربوطة بعضها ببعض.
الاستخدامات
تستخدم الجسور في اجتياز المجاري المائية بشكل عام، وبذلك تسخدم الجسور لوصل الجزر المنعزلة ببعضها البعض، كما تستخدم في أعطى السكك الحديدية في المناطق التي تعوقها المجاري المائية أوالمناطق الجبلية الوعرة.
كما حتى الجسور تستخدم في نفس الوقت في حمل وتمرير كابلات الكهرباء وأنابيب المياه العذبة وخطوط النفط والغاز.
الأنواع
يمكن تقسيم الجسور حسب الاستخدام أوحسب مواد البناء أوحسب الشكل وحتى التصميم.
- تقسيم الجسور من حيث الاستخدام
- جسور سيارات ومشاه.
- جسور سكك حديدية.
- جسور مشاه.
- جسور خطوط الأنابيب (خطوط أنابيب بترول – مياه – صرف صحي).
- جسور مؤقتة.
- تقسيم الجسور من حيث مواد البناء
- جسور خشببية.
- جسور خشبية معدنية.
- جسور حجرية: الجسور الرومانية هي المثال الأبرز عليها، وتتميز بالأقواس التي تشكل الأساس الذي يحمل متن الجسر.
- جسور خرسانية.
- جسور خرسانية مصبوبة بالمسقط.
- جسور خرسانية سابقة الصب.
- جسور خرسانية مصبوبة بالمسقط سابقة الإجهاد.
- جسور خرسانية سابقة الصب سابقة الإجهاد.
- جسور معدنية.
- جسور الجمالونات المعدنية.
- جسور الكمرات المعدنية.
- جسور معدنية معلقة.
- جسور خرسانية ومعدنية.
- جسور خرسانية معلقة.
- تقسيم الجسور من حيث الشكل
- جسور مستقيمة ظهرية DECK – Straight Bridge
- جسور منحنية ظهرية DECK – Skew Bridge
- جسور مستقيمة نفقية THROUGH – Straight Bridge
- جسور منحنية نفقية THROUGH – Skew Bridge
- تقسيم الجسور من حيث التصميم
- جسور عائمة: توضع على المجاري المائية الضيقة مثل الترع والبحيرات والنهيرات الهادئة، وتتميز ببنيتها البسيطة، حيث يقام هيكل الجسر على عوامات مثل البراميل الفارغة وخلافه والتي تعالج ضد الصدأ.
- جسور معلقة: تعتبر الجسور المعلقة من منجزات العصر الحديث، ويعتبر إنشاء جسر معلق من المنجزات الهندسية والانشائية المتقدمة، وفي الغالب تكون الجسور المعلقة فوق المجاري المائية الواسعة كما هوالحال في جسر جولدن جيت في سان فرانسيسكوأوفوق المناطق السكنية المزدحمة كما في كوبريستة أكتوبر بالقاهرة والذي يمر في أشد مناطقها ازدحاماً.
- الجسور المغطاة.
- جسر العارضات.
- الجسور الصندوقة: كالجسر ذوالطابقين في بغداد.
المواد المستخدمة في الإنشاء
الخرسانة المسلحة المصبوبة في المسقط
وفيها يتم عمل الشدة بالأبعاد المطلوبة، ويتم رص حديد التسليح طبقاً للتصميم وصب الخرسانة، ويراعى في الخرسانة المصبوبة بالمسقط اتباع جميع المواصفات الفنية بدءاً من اختيار المواد المصنعة منها الخرسانة، ومروراً بمراحل الخلط والنقل والصب والدمك ثم المعالجة، ويجب اتخاذ جميع الاحتياطات للظروف الطارئة مثل سقوط الأمطار – تأخر وصول الخرسانة – حدوث خلل في الشدة، ويجب عمل اختبار قوام الخرسانة الطازجة Slump Test على جميع خلطة خرسانية واستبعاد أي خلطة غير مطابقة للمواصفات خارج المسقط فوراً.
الخرسانة سابقة الإجهاد المصبوبة في المسقط
وفيها يتم عمـل الشـدة بالأبعاد المطلوبة ورص حديد التسـليح ومجاري الكابلات الحديدية Cable Tendom. عادة ما يتم تصميم العناصر الإنشائية في هذه الحالة على أنها مزيج من الخرسانة المسلحة والخرسانة سابقة الإجهاد، وتراعى جميع المواصفات الفنية المذكورة في البند السابق بالنسبة لتوكيد جودة الخرسانة المصبوبة، وبعد مرور حوالي أسبوع من صب الخرسانة يتم تمرير الكابلات الحديدية داخل مجاري الكابلات وتطبيق قوة تجاوز الإجهاد وحقن المجاري بالإيبوكسي. ويتم تحديد الحد الأدنى لمقاومة الخرسانة قبل تطبيق تجاوز الإجهاد بواسطة المهندس المصمم، ويجب التأكد من قيمة المقاومة المذكورة عن طريق اختبار العينات بالمعمل.
الخرسانة المسلحة سابقة الصب
تعتمد هذه الطريقة على صب العناصر الخرسانية المسلحة في المصنع ومعالجتها حتى الوصول إلى المقاومة المطلوبة ثم نقلها وهجريبها في المسقط. يتميز هذا النوع من الإنشاء بسهولة تأكيد جودة الخرسانة داخل المصنع، ولكن يعيبه أنه يجب تطبيق الوصلات بدقة متناهية لضمان هجريبها في المسقط بطريقة سليمة.
يجب على المصمم الإنشائي للخرسانة المسلحة سابقة الصب حتى يأخذ في اعتباره العاملين الآتيين أثناء تصميم الجسـر:
- حساب الإجهادات على العناصر الإنشائية المتنوعة أثناء نقلها وحملها بالونش وهجريبها، وغالباً ما تؤدي هذه الحسابات إلى زيادة التسليح العلوي بالعناصر الإنشائية المتنوعة مع تحديد نقاط التعليق بالنسبة لكل عنصر إنشائي.
- حساب الإجهادات الثانوية الناتجة من خطأ التصنيع في حدود ±خمسة مم، وغالباً ما ينتج هذا الخطأ من انكماش الخرسانة، ويراعى في المسقط استبعاد أي عنصر إنشائي يزيد الخطأ في تصنيعه عن ± 2 مم.
ويعيب المنشآت سابقة الصب عامة ضعف الوصلات عنها في حالة الخرسانة المصبوبة في المسقط، ولذا يجب حساب تأثير القوى الجانبية والقوى الثانوية الناتجة من التمدد والانكماش والهبوط التفاضلي للقواعد وخطأ التصنيع في حدود ±خمسة مم على الوصلات.
الخرسانة سابقة الإجهاد سابقة الصب
تعتمد هذه الطريقة على صب الخرسانة في الشدات داخل المصنع مع تثبيت مجاري الكابلات الحديدية داخل الفرم. يتم تطبيق تجاوز الإجهاد بعد صب الخرسانة ووصولها إلى مقاومة معينة طبقاً لما يتم تحديده بواسطة المهندس المصمم، وغالباً ما يتم استبدال حديد التسليح بالكامل بكابلات تجاوز الإجهاد في هذا النوع من الإنشاء. ويراعـى جميـع الاحتياطات الواردة في البند السابق.
الجسور المعدنية الملحومة
وتتميز الجسور المعدنية الملحومة بأنها لا تتعرض لأية إجهادات مسبقة نتيجة خطأ التصنيع، ويراعى اختبار جميع اللحامات باستخدام أشعة إكس للتأكد من عدم وجود أية فراغات في اللحام. وفي حالة وجود أية عيوب باللحام يتم إزالته وإعادة اللحام مرة أخرى. ويتميز هذا النوع أيضاً بعدم الحاجة لتأكيد جودة تصنيع العناصر الإنشائية حيث يتم عمل الاختبارات اللازمة بالمصنع على جميع عنصر إنشائي بطريقة آلية.
جسور الوطن العربي
مصر
- كوبري قصر النيل: يقع في القاهرة بالقرب من ميدان التحرير، ويعد أول جسر أنشئ في مصر للعبور على النيل، ويتميز بالتماثيل الأربعة للأسود القابعة عند مدخلي الكوبري، والمصنوعة من البرونز.
- كوبري الفردان: وهوجسر للسكك الحديدية، ويمر فوق قناة السويس، وهوأكبر جسر متحرك في العالم.
الخليج
- جسر الملك فهد : جسر من أكبر الجسور في العالم، يصل بين المملكة العربية السعودية وبين البحرين طوله 25 كم، ويتكون منخمسة جسور عرضها يتراوح بين 5-9، تكاليف خلق هذا الجسر بلغت أكثر من مليار دولار أمريكي.
- جسر المحبة: وهومشروع لبناء جسر يربط بين دولة قطر ومملكة البحرين حيث قامت الحكومتان بعرض طلب للشركات العالمية بالتقدم بعطاءات لأعمال الاستشارة وبناء جسر يربطهما. يعتقد ان إنجاز المشروع يحتاج 1.5 مليار دولار، وقام الوكيل المساعد بوزارة الأشغال والإسكان البحرينية عصام خلف بتصريح مفاده ان البلدين يعملان حاليا لاختيار مدير المشروع الذي سيكون مسؤولا عن طرح المناقصات لبناء الجسر.
المغرب الكبير
جسر الملك محمد السادس: هوأول جسر بافريقيا ذومواصفات خاصة والذي يربط بين سلا والرباط ويوجد بالمملكة المغربية
- جسر وادي الرخام: هوالجسر الأول إفريقياً من حيث الارتفاع، ويوجد في الجزائر.
الشام
- جسر عبدون : في الأردن
الجسور في السينما العالمية
لعل أشهر الأفلام العالمية التي تناولت الجسور هوالفيلم الأمريكي «جسر على نهر كواي» والذي تدور أحداثه خلال الحرب العالمية الثانية.
منطقات ذات صلة
- قائمة الجسور البارزة
- جسر علوي
- الجسر الزجاجي (زانغجياجي)
مراجع
- ^ "Iron Bridge". Engineering Timelines. Engineering Timelines. مؤرشف من الأصل في مارس 4, 2016. اطلع عليه بتاريخ نوفمبر 18, 2016.
- ^ Structural Beam Deflection Stress Bending Equations / Calculation Supported on Both Ends Uniform Loadingنسخة محفوظة January 22, 2013, at Archive.is. Engineers Edge. Retrieved on April 23, 2013.
- ^ Gorazd Humar (سبتمبر 2001). "World Famous Arch Bridges in Slovenia". In Charles Abdunur (المحرر). Arch'01: troisième Conférence internationale sur les ponts en arc Paris: (باللغة الإنجليزية والفرنسية). Paris: Presses des Ponts. صفحات 121–124. ISBN . مؤرشف من الأصل في يوليو30, 2016.
- ^ Fowler (1925). The Concise Oxford Dictionary. Oxford University Press. صفحة 102.
- ^ Bennett, David (2000). "The history and development of bridges". In Ryall, M.J.; Parke, G.A.R.; Harding, J.E. (المحررون). (Google books). London: Thomas Telford. صفحة 1. ISBN . مؤرشف من الأصل في 05 مارس 2017. اطلع عليه بتاريخ 14 مارس 2010.
- ^ Kutz, Myer (2011). Handbook of Transportation Engineering, Volume II: Applications and Technologies, Second Edition. McGraw-Hill Professional. ISBN .
- ^ "History of Bridges". Historyworld.net. مؤرشف من الأصل في January 6, 2012. اطلع عليه بتاريخ January 4, 2012.
- ^ Jessica Stewart (9 Feb 2017). "Bridges for Animals to Safely Cross Freeways Are Popping Up Around the World". My Modern Met. مؤرشف من الأصل في 30 مارس 2019. اطلع عليه بتاريخ 21 فبراير 2019.
- ^ "The Mile-End Crossing". The Observer. LXXXI (6, 004). South Australia. February 23, 1924. صفحة 16. مؤرشف من الأصل في 02 فبراير 2020. اطلع عليه بتاريخ 26 مارس 2018 – عبر National Library of Australia.
- ^ "The Vine Bridges of Iya Valley". Atlas Obscura. مؤرشف من الأصل في September 8, 2017. اطلع عليه بتاريخ September 8, 2017.
التصنيفات: جسور, تراث صناعي, مهندسو جسور, هندسة إنشائية, Webarchive template archiveis links, صفحات بها مراجع بالإنجليزية (en), صفحات بها مراجع بالفرنسية (fr), CS1: Julian–Gregorian uncertainty, قالب تصنيف كومنز بوصلة كما في ويكي بيانات, بوابة هندسة تطبيقية/مقالات متعلقة, بوابة نقل/مقالات متعلقة, بوابة جسور/مقالات متعلقة, بوابة بنية تحتية/مقالات متعلقة, جميع المقالات التي تستخدم شريط بوابات, صفحات تستخدم خاصية P244, صفحات تستخدم خاصية P227, صفحات بها وصلات إنترويكي
