|
عمران و معماري گچساران | ||
|
لینک دوستان
|
 ممکن است به نظر برسد پل کابلی شبیه پل معلق است. با اینکه هر دو دارای عرشه هستند که از کابل ها آویزانند و هر دو دارای برج هستند؛ ولی این دو پل بار عرشه را به طرق بسیار متفاوتی نگه می دارند. این اختلافات در چگونگی اتصال کابل ها به برج می باشد. در پل معلق کابل ها آزادانه از این سر تا آن سر دو برج کشیده شده اند و انتقال بار به تکیه گاه های واقع در هر انتها صورت می گیرد. در پل کابلی، کابل ها در حالی که به برج ها متصلند به تنهایی بار را تحمل می کنند. در مقایسه با پل های معلق، پل کابلی به کابل کمتری نیاز دارد، می توان آن را از قطعات بتن پیش ساخته مشابه ساخت و همچنین احداث آن سریع تر است.
برای طول متوسط دهانه ها (150 تا 850 متر) پل کابلی سریع ترین انتخاب مناسب برای یک پل می باشد. نتیجه یک پل مقرون به صرفه است که زیبایی آن غیر قابل انکار است. همچنین پل کابلی بهترین پل برای طول دهانه بین پل های بازویی و معلق می باشد. در این محدوده طول دهانه، یک پل معلق مقدار بسیار بیشتری کابل نیاز خواهد داشت و این در حالی است که یک پل بازویی کامل، به طور قابل ملاحظه ای به مصالح بیشتر نیاز دارد که آن را به مقدار چشمگیری سنگین تر می نماید.
اولین طرح شناخته شده از یک پل کابلی در کتابی به نام "ماشین های نووا" - منتشر شده در سال 1595 - آورده شده ولی این ایده تا قرن حاضر که مهندسان شروع به استفاده از پل های کابلی نمودند؛ مورد استقبال واقع نشده بود. در جنگ جهانی دوم که فولاد کمیاب بود، این طرح برای بازسازی پل های بمباران شد که هنوز فوندانسیون هایشان پابرجاست، کامل بود. با اینکه از احداث پل های کابلی در آمریکا دیری نمی گذرد، واکنش ها در این مورد بسیار مثبت بوده است.
پل کابلی و نحوه عملکرد آن:
یک پل کابلی نوعی، یک تیر حمال(عرشه پل) پیوسته با یک یا چند برج بنا شده بالای پایه های پل در وسط دهانه است. از این برج ها، کابل ها به صورت اریب به سمت پایین (معمولا هر دو طرف) کشیده شده و تیر حمال (عرشه پل) را نگه می دارد. کابل های فولادی بی نهایت قوی و در عین حال بسیار انعطاف پذیر هستند. کابل ها بسیار مقرون به صرفه می باشند چون سبب ساخت سازه ای سبک تر و باریک تر شده که در عین حال قادر به پل زدن بین مسافت های بیشتری است. اگرچه تنها تعداد کمی از آن ها برای نگه داشتن کل پل قوی هستند، انعطاف پذیریشان آن ها را در مقابل نیرو هایی که به ندرت در نظر گرفته می شوند (مانند باد) ضعیف می نماید. برای پل های کابلی با دهانه های طولانی به خاطر تضمین ثبات و پایداری کابل ها و پل در مقابل باد، می بایست مطالعات دقیقی انجام شود. وزن سبک تر پل یک وضع نامساعد در بادهای سهمگین و یک مزیت در مقابل زلزله محسوب می شود. نشست غیر هم سطح فوندانسیون ها که به مرور زمان یا طی یک زلزله روی می دهد، می تواند پل کابلی را دچار آسیب کند. پس باید در طراحی فوندانسیون ها دقت به عمل آورد.
ظاهر مدرن و در عین حال ساده پل کابلی آن را به یک شاخص واضح و جذاب تبدیل کرده است. خصوصیات منحصر به فرد کابل ها و به طور کلی سازه، طراحی پل را بسیار پیچیده می نماید. برای دهانه های طولانی تر، جایی که باد و نوسانات باید مورد توجه قرار گیرند؛ محاسبات بی نهایت پیچیده اند و عملا بدون کمک کامپیوتر و آنالیز کامپیوتری غیر ممکن می باشند. علاوه بر این ساخت پل ایده ای مشکل می باشد. اتصالات، برج ها، تیر های حمال و مسیر کابل ها سازه های پیچیده ای هستند که مستلزم ساخت دقیق می باشند.
طبقه بندی پل های کابلی:
طبقه بندی واضحی برای پل های کابلی وجود ندارد. به هر حال آن ها می توانند توسط تعداد دهانه ها، برج ها و کابل ها و همچنین نوع تیر های حمال از یکدیگر تمیز داده شوند. تنوع بسیاری در تعداد و نوع برج ها و همچنین تعداد و چینش کابل ها وجود دارد. برج های نوعی به صورت تکی، دوتایی، دروازه ای و یا حتی برج های A شکل استفاده شده اند. علاوه بر این چینش کابل ها به طور عمده ای متفاوت می باشند. بعضی اقسام دارای چینش تکی، چنگی (موازی)، پنکه ای (شعاعی) و ستاره ای هستند. در بعضی موارد تنها کابل های یک طرف برج به عرشه وصل می شوند و طرف دیگر روی یک فندانسیون یا وزنه برابری لنگر می اندازند.
 اتصال موازی کابل ها  اتصال شعاعی کابل ها مهار کابلی چگونه کار می کند؟
بایستید و دستان خود را به صورت افقی در هر طرف دراز کنید. فرض کنید آن ها پل هستند و سرتان نیز برجی در وسط آن است. در این موقعیت ماهیچه های شما دستانتان را نگاه می دارد. سعی کنید یک مهار کابلی برای نگه داشتن دستانتان بسازید. یک تکه طناب به طول حدودی 150 سانتیمتر بردارید. از یک دستیار بخواهید هر یک از دو انتهای طناب را به هر یک از آرنج هایتان ببندد. سپس وسط طناب را روی سر خود قرار دهید. اینک طناب مانند یک مهار کابلی عمل می کند و آرنج هایتان را بالا نگه می دارد. از دستیارتان بخواهید تکه طناب دیگری به طول حدودی 180 سانتی متر را این بار به مچ هایتان ببندد. طناب دوم را روی سرتا ن قرار دهید. حالا شما صاحب دو مهار کابلی هستید. فشردگی و فشار نیرو را در کجا احساس می کنید؟ ببینید مهار کابلی چگونه بار پل (دست هایتان) را به برج (سر شما) منتقل می کند! منبع:http://heshti.blogfa.com
نوع مطلب :پل ،
نوشته شده توسط:محمد خادمی
 در حالیكه جشن هفتادو پنجمین سال تولدش در سال 2007 گرفته میشد، این پل همچنان در صدر پل های جهان از نظر وسیعترین مقاطع طولانی پل در جهان ( هر مقطع 3.770 فوت) باقی مانده است، این پل ملقب به چوب رختی است بلحاظ قوسی شكل بودنش، معمولا از پل و خانه ی اپرا كه در مجاورتش واقع هست عكس برداری می شود، این زوج بعنوان یكی از بهترین تصاویر برای شهر و خود استرالیا عمل می كنند، اندازه ی بزرگترین مقطع 1.650 فوت كه در بلندترین نقطه ی قوس 429 فوت بالای سطح دریاست، برای ساخت این پل می بایستی 800 خانه خراب می شدند و هزینه ی آن با 1400 كارگر ظرف مدت 8 سال حدود 12 میلیون دلار شد و عاقبت پل سیدنی در سال 1998 تكمیل شد.
 شهر پنته وكیو یكی از مشهور ترین نقاط گردشگری ایتالیا است و عقیده بر آنست كه از قدیمی ترین سازندگان پل قوسی با سنگ های یك تكه و چند تكه در جهان باشد، گرچه تكه های قدیمی تر ناتمام هم وجود دارد، این پل در اصل از چوب ساخته شده بود تا اینكه در سال 1333 توسط سیل منهدم شد و 12 سال بعد با استفاده از سنگ دوباره ساخته شد، شهرت آن بخاطر داشتن مغازه هایش است و از هر گروهی اعم از غرفه های تجار و قصابها تا دكه های فروشندگان لوازم هنری و یادگاری (سوغاتی) را در خود جای داده است.
 جایزه 44 میلیون دلاری پل میلنیوم گیت شید، برای اولین بار و تنها پل "tilting" (كج ، شبدار ، در نوسان ) در جهان در نظر گرفته شده است، رم های هیدرولیكی در انتهای دو طرف پل این امكان را فراهم می آورد كه برای عبور كشتی های كوچك پل قدری كج شود و این تكنولوژی نوین باعث گشت كه طراحان آن برنده ی جایزه ی معتبر و آبرومند "Stirling Prize" برای آرشیتكت در سال 2002 گردند ، 19000 تن بتن در فندانسیون های به عمق 98 فوت (33 متر) و فولاد (میلگرد) كافی برای ساخت 64 راهروی 2 تیركه، پل را به مقاومت در برابر برخورد یك كشتی 4000 تنی كه با سرعت 4 نات در حركت است قادر می سازد
 ملقب به Swan (قو) بلحاظ شكل اسكلت فلزی مهار پل، ساخت این پل كه به منظور ارتباط بین شمال و جنوب شهر رتردام طراحی شده بود در سال 1996 خاتمه یافت، برای امكان عبور كشتی ها طاق جنوبی از ارتفاع قابل توجه 292 فوتی پل بلند باسكولی برخوردار است كه در سال 2005 در فیلمی به نام Who Am I (من كی هستم) بنمایش در آمد كه در آن هواپیماهای مسابقه ای از زیر آن پرواز كردند. ساخت این پل با بلندی 2.650 فوت و وزن 6.800 تن كه در سال 1996 كامل شد، 110 میلیون دلار خرج برداشت به محض آنكه پل بروی ترافیك گشوده شد معلوم شد كه پل بر اثر باد تاب می خورد كه این مشكل با استفاده از ابزار های تعیین كننده ی فشار هوا (دمپر) مرتفع گردید
 یکی از آثار ماندگار و زیبای شهر لندن، پل وستمینستر است که از رودخانه تیمز عبور می کند و در کنار آن کاخ وستمینستر، کلیسای وستمینستر، ساعت محبوب بیگ‌بن و همچنین چرخ فلک چشم لندن قابل مشاهده است. این پل در سال 1769 افتتاح شد.
 این پل به ارتفاع 1.125 فوت (338 متری) روی دره ی ترن در جنوب فرانسه قرار دارد كه بزرگترین پل كابلی جهان محسوب می شود. بطوریكه می گویند رانندگی بر روی این پل مثل آنست كه در آن احساس می كنی در پروازی. ساخت این پل كه قدری بلندتر از برج ایفل است سه سال به طول انجامید و در سال 2004 به روی عموم باز شد، در حالیكه این پل مناظر بسیار زیبایی را از دره ی زیر خود به تصویر می كشد، همینكه مه پایین می آید دیگر مسیر مناسبی برای آنانكه قلبشان ضعیف است نخواهد بود، بطور كل طول این پل 8.071 فوت ( 2.420 متر) با طاق تكی در 1.122 فوتی (336 متری) و حداكثر ارتفاع از زیر آن 886 فوت (266 متر) است، بطور خلاصه این پل بسیار احساس برانگیز هم بر روی كاغذ و هم در حیات واقعی می باشد، دكل پل با 7 اسكلت فلزی به وزن 36000 تن مسقف شده است. یكسری از هفت تیرك، هر یك به بلندی 292 فوت (88 متر) و به وزن 700 تن به اسكلتهای فلزی مربوط پیوسته اند.
 هنگامیكه در سال 2018 پل فهمارن کامل شود امتدادی به طول 11.8 مایلی دست خواهد یافت و جزیره ی آلمانی فهمارن را به جزیره ی دانماركی لولاند با هزینه ی تقریبی 2.2 بیلیون دلار متصل می سازد. نقشه های اولیه نشان می دهند كه پل با 3 اسكلت فلزی كابلی، هر كدام به طول تقریبی 2.375 فوت (712) متر كه بوسیله ی 4 ستون به بلندی 918 فوت حمایت شده و دارای 213 فوت (64 متر) بلندی زیر آن می باشد خواهد بود، پل پیشنهادی جنجال هایی را توسط كاسبها و طرفداران منابع طبیعی كه از لطمه خوردن به حیات وحش محل واهمه دارند بوجود آورده است.
 احتمالا یكی از پل های بد شانس در دنیا پل باز سازی شده كیتایكیو در شهر ایواكانی است که در سال 1673 پس از انجام هر اقدامی در جهت عبور از رودخانه ی نیشیكی Nishiki، بر اثر سیلاب های فصلی فرو ریخت. شایان ذكر است كه آرك های چوبی آن تا سال 1950 در جای خود محكم باقی ماندند تا اینكه عاقبت طوفان آنها را هم ویران ساخت، با وجود با این نیت كه دوباره ضربه نخورد، سه سال بعد پل دوباره بازسازی شد و تا امروز قابل عبور می باشد.
 یكی از برزگترین پل های طراحی شده در این لیست، پل مگدبرگ واتر، دقیقا همانست كه اسمش است، پلی كه بروی آب ساخته شد، این پل برای اتصال كانال Elbe Havel و كانال Mitteland ساخته شد كه به حمل و نقل بار بین برلین و بنادر در امتداد رودخانه ی راین بدون احساس خستگی ناشی از 7.5 مایل انحراف مسیر و هزینه ی 733 میلیون دلار و 68000 متر مكعب بتن و 24000 تن اسكلت فولادی ساخت این پل طولانی 3010 فوتی به پایان رسید.
 هنگامیكه در سال 2007 این پل افتتاح شد پل 22.4 مایلی خلیج هنگژو كه استانهای شانگهای و نینگبو را بهم وصل كرد با هزینه ی 1.4 میلیارد دلاری دومین پل طولانی جهان بشمار میرود، این پل تا اواخر سال 2005 باز نشد و مركز جنجال بزرگی بین محلی ها مبنی بر اینكه آیا نیازی به ساخت چنین پلی بوده و اینكه آیا می شد كه این پل در رقابت با پل لوپو، پلی سبقت جو در شانگهای ساخته شود گردید. در این پل دو مقطع اصلی وجود دارد، یكی بطول 1470 فوت در تكه شمال و كوتاهتر بطول 1040 فوت در تكه ی جنوبی وقتیكه صحبت از طول می شود پل خلیج هنگژو دومین پل بعد از پل Pontchartrain Causeway در لوییزیانا است.
 ساخت این پل در سال 1969 با هزینه ی 47.6 میلیون دلار با مشخصه ی 90 درجه انحنا در طول 11.228 فوتی به پایان رسید. این پل در حداكثر ارتفاع 200 فوتی برای سهولت كشتیرانی در زیر خود بنا شد، در واقع ارتفاع پل آنقدر هست كه یك كشتی خالی از بار بتواند از زیر آن عبور كند، این پل نام شوم سومین پل خودكشی در آمریكا كه بیش از 200 خودكشی ثبت شده بین سالهای 1972 تا 2000 را بعد از پل گلدن گیت در سانفرانسیسكو و اورورا در سیاتل بهمراه دارد. هزینه ای برای استفاده از پل عاید نمی شد ولی از زمانیكه كیوسك های دریافت پول فعال شدندرآمد سالیانه تا 8 میلیون دلار بالا رفت.
 د پل لنگری تسینگما در هنگ كنگ ششمین پل معلق در جهان است و بیش از هر پلی در كره ی زمین به ترافیك ریلی می پردازد هزینه ی ساخت این پل 900 میلیون لار است و در سال 1977 پس از 5 سال كار بی وقفه افتتاح شد. این پل دارای یك مقطع اصلی به طول 4.518 فوت و پس از آنكه دو جزیره ی T Sing Yi & Ma Wan را بهم وصل كرد نامگذاری شد جالب انكه 49000 تن فولاد ساختمانی در دكل پل مورد استفاده قرار گرفت، در حالیكه در هر یك از برج ها به بلندی 675 فوت 65000 تن بتن مصرف شد. این پل جاذبه ی گردشگری ایجاد كرده و بلحاظ مناظر زیبایش معروف است، بویژه در شب هنگامیكه چراغ ها روشن می شوند تماشایی است.
 این پل بالغ بر 25000 فوت طول و 669 فوت ارتفاع دارد. پل كابلی ارساند برای اتصال دانمارك به سوئد در سال 2000 افتتاح شد، كل پل كه 82000 تن وزن دارد دارای طولانی ترین مقاطع پل كابلی ( هر تكه 1.608 فوت) در جهان است و روزانه 60000 مسافر را با اتومبیل، اتوبوس و قطار از خود عبور می دهد. با رانندگی از دانمارك شما ابتدا از جزیره ی ساخته شده (مصنوعی) Peberholm عبور كرده و در تونل 13.287 فوتی زیر دریا ناپدید شده و سپس شما را از پل ارساند، قبل از آنكه سفرتان به سوئد كامل شود عبور می دهد، عبور از پل ارساند ارزان تمام نمی شود ( بیش از 53 دلار هر ماشین) گرچه برای مسافرینی كه مكرر رفت و آمد می كنند تخفیف نزولی داده می شود كه با توجه به هزینه ی 3.8 میلیارد دلاری آن تعجبی ندارد نوشته شده توسط:محمد خادمی
اصولسه نوع اصلی از پلها موجودند:
تفاوت عمده ی این سه پل در فاصله دهانه ی پل است. دهانه, فاصله ای است بین پایه های ابتدایی و انتهایی پل, اعم از اینکه آن ستون, دیوارهای دره یا پل باشد. طول پل تیری مدرن امروزه از 200 پا ( 60 متر ) تجاوز نمی کند. در حالی که یک پل قوسی مدرن به 800 تا 1000 پا ( 240 تا 300 متر ) هم می رسد. پل معلق نیز تا 7000 پا طول دارد.
چه عاملی سبب می شود که یک پل قوسی بتواند درازای بیشتری نسبت به پل تیری داشته باشد؟ و یا یک معلق بتواند تقریباً تا 7 برابر طول پل قوسی را داشته باشد؟ جواب این سوال زمانی بدست می آید که بدانیم چگونه انواع پلها از دو نیروی مهم فشاری و کششی تاثیر می پذیرند. نیروی فشاری نیرویی است که موجب فشرده شدن و یا کوتاه شدن چیزی که بر روی آن عمل می کند می شود. نیروی کششینیرویی است که سبب افزایش طول و گسترش چیزی که بر روی آن عمل می کند, می گردد. در این زمینه می توان از فنر به عنوان یک مثال ساده نام برد. زمانی که آن را روی زمین فشار می دهیم و یا دو انتهای آن را به هم نزدیک می کنیم, در واقع ما آن را را متراکم می سازیم. این نیروی تراکم یا فشاری موجب کوتاه شدن طول فنر می شود. و نیز اگر دو سر فنر را از یکدیگر دور سازیم, نیروی کششی در فنر ایجادشده, طول فنر را افزایش می دهد. نیروی فشاری و کششی در همه پل ها وجود دارند و وظیفه طراح پل این است که اجازه ندهد این نیروها موجب خمش و یا گسیختگی گردد. خمش زمانی اتفاق می افتد که نیروی فشاری بر توانایی شئ در مقابله با فشردگی غلبه کند. بهترین روش در موقع رویارویی با این نیروها خنثی سازی, پخش و یا انتقال آنهاست. پخش کردن نیرو یعنی گسترش دادن نیرو به منطقه وسیع تری است چنانکه هیچ تک نقطه مجبور به متحمل شدن بخش عمده ی نیروی متمرکز نباشد. انتقال نیرو به معنی حرکت نیرو از یک منطقه غیر مستحکم به منطقه مستحکم است, ناحیه ای که برای مقابله با نیرو طراحی شده و منظور گردیده است. یک پل قوسی مثال خوبی برای پراکندگی است حال آنکه پل معلق نمونه ای بارز از انتقال نیروست. پلهای تیری یک پل تیری, اساساً یک سازه افقی مستحکم است که بر روی دو پایه نصب شده است و این پایه ها, هر یک در انتهای طرفین پل قرار دارند. وزن پل و هرگونه وزن اضافی دیگر که بر روی پل اعمال می شود, مستقیماً توسط پایه ها تحمل می شوند. فشار نیروی فشاری خود را در بالای عرشه پل یا جاده نمایان می سازد. این نیرو موجب می شود که بخش بالایی عرشه کوتاه تر گردد. کشش برآیند نیرو فشاری در بخش بالایی عرشه به ایجاد نیروی کششی در بخش پایینی عرشه پل منجر می شود. این کشش موجب افزایش طول در بخش پایینی پل می شود. مثال یک تخته در ابعاد 2 در 4 پا را بر روی جعبه خالی مثلاً جعبه شیر قرار دهید. هم اکنون شما یک پل تیری ساده ساخته اید. حال یک وزنه ۵٠ پوندی را در وسط آن قرار دهید. توجه کنید که چگونه تخته خم می شود. وجه بالایی تحت فشار و وجه پایینی تحت کشش است. اگر شما این افزایش وزن را ادامه دهید, سرانجام تخته خواهد شکست. یعنی قسمت بالایی خم شده و بخش پایینی آن ترک خورده و می شکند. پراکندگی بسیاری از پلهای تیری که شما می توانید آنها را در بزرگراهها بیابید, برای تحمل بار از تیرهای بتونی یا فولادی بهره می گیرند. اندازه تیر و بویژه ارتفاع تیر بر حسب مسافتی که تیر دارد محاسبه می شود.با افزایش ارتفاع تیر, به مقدار مصالح بیشتری برای پراکنده کردن کشش مورد نیاز است. طراحان پل برای ایجاد تیر های بلند از شبکه های فلزی یا خرپا بهره می گیرند. این خرپا به تیر استحکام داده و توانایی آن را در پخش کردن نیروی فشاری یا کششی افزایش می دهد. زمانی که تیر شروع به متراکم شدن می کند, این نیرو در میان خرپا پخش می شود. به غیر از خلاقیت موجود در خرپا, پل تیری در میزان طول خود محدود است. با افزایش طول آن اندازه خرپا نیز می بایست افزایش یابد تا زمانی که خرپا به نقطه می رسد که دیگر نمی تواند وزن خود را تحمل کند. انواع پل های تیری پل های تیری به سبک های بسیار زیادی ساخته می شود. نوع طراحی, مکان و چگونگی ساخت یک خرپا, تعیین کننده نوع یک خرپاست. در بدو انقلاب صنعتی, احداث پلهای تیری در ایالات متحده با سرعت توسعه یافت. طراحان با طرحهای نوین و سازه های مختلف و متعدد این حرفه را رونق بخشیدند. پل های چوبی جای خود را به پلهای فلزی یا نیمه فلزی دادند. این نمونه های متنوع از خرپا ها گامهای موثری را در جهت پیشرفت در این زمینه برداشت. یکی از ابتدایی ترین و مشهور ترین آنها خرپای هاو بود که در سال ١٨۴٠ توسط ویلیام هاو طراحی و ابداع شد. شهرت ابداع جدید وی در طرح خرپایش نبود, چرا که مشابه طرح kingpost بود. چگونگی استفاده از تیرهای آهنی عمودی با مجموعه ای از تیر های چوبی مورب طرح او بود که مورد توجه قرار گرفت. بسیاری از پلهای تیری امروزه هنوز از طرح هاو در خرپایشان استفاده می کنند.
مقاومت خرپا
یک تیر به تنهایی هرگونه فشردگی یا کشش را در بر خواهد گرفت. بیشترین فشردگی در بالاترین نقطه تیر و بیشترین کشش در در پایین ترین نقطه تیر است. در وسط تیر فشردگی و کشش کمتری وجود دارد. اگر تیر طوری طراحی شود که بیشترین مقدار مصالح در بالا و پایین تیر و در وسط تیر مصالح کمتری مصرف شود, بهتر خواهد توانست نیروهای کششی یا فشاری را تحمل کند. مرکز تیر از عضو های مورب خرپا تشکیل شده طوری که بالا و پایین خرپا نشان دهنده بالا و پایین تیر است. با نگرش به خرپا به این شیوه ما قادریم ببینیم که بالا و پایین تیر مصالح بیشتری نسبت به مرکز آن مصرف می کند .
در اضافه به مطالب فوق در مورد تاثیرات خرپا, علت دیگری نیز وجود دارد دالّ بر اینکه چرا خرپا مستحکم تر از تیر است: یک خرپا توانایی پخش کردن نیرو را دارد. خرپا طوری طراحی شده است که به دلیل داشتن تعداد زیادی از مثلث ها - که به طور معمول در آن مورد استفاده قرار می گیرد - هم می تواند یک سازه بسیار مستحکم ایجاد کند و هم کار انتقال نیرو را از یک نقطه به منطقه وسیعی انجام دهد. پل قوسی یک پل قوسی سازه ای است به شکل نیم دایره که در هر طرف آن نیم پایه (پایه های جناحی) قرار دارد. طراحی قوس طوری است که به طور طبیعی وزن عرشه پل را به نیم پایه ها منتقل و منعطف می کند. فشار پلهای قوسی همواره تحت فشار قرار گرفته اند. نیروی فشاری همواره در امتداد قوس و به سمت نیم پایه ها وارد می شود. کشش کشش در یک قوس ناچیز و قابل اغماض است. خاصیت طبیعی خمیدگی قوس و توانایی آن در پخش نیرو به بیرون, به طور قابل ملاحظه ای تاثیرات کشش را در قسمت زیرین قوس کاهش می دهد. هرچند با زیاد شدن زاویه ی خمیدگی ( بزرگتر شدن نیمدایره قوس ) تاثیرات نیروی کششی نیز در آن افزایش می یابد. همانطور که اشاره شد, شکل قوس به تنهایی موجب می شود که وزن مرکز عرشه پل به پایه های جناحی منتقل شود. مشابه پلهای تیری محدوده ی اندازه پل در مقاومت پل تاثیر گذاشته و در نهایت بر آن چیره خواهد گشت. انواع پلهای قوسی
پراکندگی انواع قوس ها محدود هستند. امروزه قوس هایی مانند رمان باروک و رنسانس وجود دارند که همه آنها از نظر معماری و ظاهری متمایز هستند ولی از نظر ساختار یکسانند. میزان مقاومت این پلها به شکل هندسی آنها بستگی دارد. یک پل قوسی احتیاج به هیچگونه تکیه گاه یا کابل ندارد. و قوسهایی که از سنگ ساخته شده است حتی نیازی به ساروج یا ملاط نیز ندارد. در گذشته نیز رومیان باستان پلهای قوسی (پل آب بر) ساخته اند که هنوز هم پابرجا هستند و سازه های آنه امروزه نیز با اهمیت به شمار می آید. پل معلق پل معلق پلی است که توسط کابل ها (یا ریسمانها یا زنجیرها) در عرض رودخانه (یا در هر جایی که مانع وجود داشته باشد) کشیده شده اند و عرشه توسط این کابل ها معلق مانده است. پل های معلق مدرن دو برج درمیان پل دارند که کابل ها آن را می کشند. بنابراین برج ها بیشترین وزن جاده را تحمل می کنند. نیروی فشاری نیروی فشاری عرشه پل معلق را به سمت پایین متراکم می سازد در نتیجه این نیروی فشاری به برجها وارد می آیند. اما از آنجا که این یک پل معلق است, کابلها این نیروی فشاری را از برجها گرفته و آن را در بین خود پراکنده می کنند. و آن را به زمین منتقل می کنند, جایی که آنها محکم بسته شدند. کشش کابلهایی که میان دو لنگرگاه خود یعنی تکیه گاهها قرار گرفته اند, دریافت کننده نیروی کششی هستند. وزن پل و حمل و نقل روی آن سبب می شود که این کابل ها به شدت کشیده شوند. تکیه گاهها نیز تحت کشش هستند ولی از آنجا که همانند برجها, محکم به زمین بسته شده اند, کشش موجود در آنها پراکنده می شود. تقریباً همه پلهای معلق به غیر از کابل ها از یک سامانه خرپا نیز بر خوردارند که در زیر عرشه پل قرار گرفته است Deck trussاین سامانه موجب استحکام بیشتر عرشه و کاهش تمایل سطح جاده به نوسان و مواج شدن می شود. یک پل معلق کلاسیک در شهر نیویورک
انواع پلهای معلق پلهای معلق به دو شکل طراحی می شوند: پل معلقی که به شکل M است و نوع کم کاربردتری که به صورت «کابل ایستاده»6 طراحی شده که بیشتر شبیه A است. پلهای کابل ایستاده دیگر مانند پلهای معلق معمولی نیازی به دو برج و چهار تکیه گاه ندارند. در عوض کابلها از سمت جاده به بالای برج محکم بسته شده اند. در هر دو نوع پل, کابلها تحت کشش هستند. نیروهای دیگر در پل ما در مورد دو نیروی بزرگ و مهم فشاری و کششی در طراحی پل بسیار صحبت کردیم. تعداد بسیار زیاد دیگری از نیروها در پل وجود دارند که در طراحی پل باید مد نظر قرار گرفته شوند. این نیروها معمولاً به محل مشخصی بستگی داشته و یا به نوع پل مرتبط است. نیروی گشتاوری نیروی گشتاوری نیروی چرخشی یا پیچشی و یکی از نیروهایی است که به طور موثر در پلهای قوسی و تیری وجود ندارد ولی به میزان قابل ملاحظه ای در پلهای معلق وجود دارد. شکل طبیعی قوس و خرپاهای موجود در پلهای تیری اثرات مخرب این نیرو را از بین می برد. پلهای معلق به دلیل معلق بودن در هوا (توسط کابلها) در برابر این نیروی گشتاوری بخصوص در هنگام وزش بادهای تند بسیار اسیب پذیر است. همه ی پلهای معلق در عرشه ی خود از خرپا ها بهره می برند که همانند پلهای تیری تاثیرات نیروی گشتاوری را کاهش می دهد ولی در پلهایی با طول زیاد, خرپای موجود در عرشه به تنهایی کافی نیست. آزمون تونل بادبرای سنجش میزان مقاومت پل در برابر جنبش های چرخشی بر روی مدل آزمایش می شود. ایجاد خرپاهای آیرودینامیک در سازه ها و کابلهای آویزان مورب از روش هایی هستند که برای تقلیل تاثیرات نیروهای گشتاوری به خدمت گرفته می شود. تشدید تشدید ارتعاش در چیزی که توسط نیروی خارجی به وجود آمده و با ارتعاش طبیعی اصل آن چیز, هماهنگ و هم موج است نوعی نیرویی است, افسار گسیخته که می تواند بر روی پل اثرات مخربی بگذارد. امواج تشدید کننده از میان پل به صورت امواج عبور خواهد کرد. یک نمونه مشهور از قدرت تخریب این امواج مرتعش پل تاکوما ناروزاست که در سال 1940 توسط بادی با سرعت 40 مایل در ساعت (64 کیلومتر در ساعت) تخریب شد. بررسی های دقیق از محل نشان می دهد که خرپای عرشه ناکارآمد بوده ولی با این حال عامل اصلی فرو ریزی پل نبوده. در آن روز باد با سرعت به پل ضربه زده و با برخورد قائم به پل باعث ایجاد ارتعاش شده است. این باد های متوالی لرزش و ارتعاش را افزایش داده تا آنجا که این امواج توانستند پل را فرو ریزند. زمانی که یک ارتش بر روی پل رژه می رود, اغلب به سربازان گفته می شود " قدم رو" . با این کار, ریتم رژه ی آنها سبب ایجاد تشدید در پل می شود. اگر ارتش به اندازه کافی بزرگ باشد و آهنگ ارتعاشی لازم را داشته باشد در نهایت می تواند پل را فرو پاشد. به منظور مقابله با تاثیرات تشدید در یک پل, خیلی مهم است که در پل کاهندهای امواجی طراحی شود تا در این امواج تداخل ایجاد کرده و از شدت آن بکاهد. ایجاد تداخل یک روش موثر در برابر امواج مخرب می باشد. تکنیک های کاهش امواج معمولاً شامل اینرسی نیز هستند. اگر پلی به عنوان مثال یک جاده با سطح پیوسته و یک تکه داشته باشد یک موج قوی می تواند در امتداد پل حرکت کرده و منتقل شود. اگر جاده از تکه های مختلفی تشکیل شده باشد و صفحات آن همدیگر را همپوشانی کرده باشند آنگاه جنبش از یک بخش توسط صفحات به بخش دیگر منتقل می شود. از آنجا که آن صفحات بر روی یکدیگر قرار گرفته اند, اصطکاک نیز ایجاد می شود. این ترفند, اصطکاک کافی را برای تغییر فرکانس امواج مرتعش را تولید می کند. با تغییر فرکانس می توانیم از ورود امواج مخرب به سازه جلوگیری کنیم. تغییر بسامد به طرزی موثر دو نوع مختلف از موج را به وجود می آورد که موجب خنثی شدن یکدیگر می شوند. آب و هوا نیروی طبیعت به ویژه آب و هوا به گونه ایست که مبارزه با آن مشکل و حتی در برخی موارد امکان پذیر نیست. باران, یخبندان, طوفان و نمک هر کدام به تنهایی می توانند در فرو پاشی پل نقش بسزایی داشته و تحت یک مجموعه به احتمال بسیار قوی خواهند توانست پل را تخریب کنند. طراحان پل با مطالعه و بررسی شکست های گذشته حرفه ی خود را بدرستی آموخته اند. آنان آهن را به چوب عوض کردند و سپس فولاد را جایگزین آهن کردند. بعد ها از بتن بطور گسترده در پلها بهره گرفتند. هر کدام از مواد و مصالح جدید و یا تکنیک های طراحی, ثمره درسهایی است که در گذشته آموخته اند. با دانستن نیروی گشتاوری, تشدید و آیرودینامیک ( بعد از چند شکست بزرگ ) طراحی های بهتر نیز شکل گرفت. تا آنجا که توانستند بر مسئله آب و هوا غلبه کنند. تعداد شکست های مرتبط با آب و هوا و شرایط جوی بسیار فراتر از تعداد شکست ها در زمینه طراحی بوده است. این شکست ها به ما آموخته است که همواره به دنبال راه حل بهتری باشیم. نوع مطلب :پل ،
نوشته شده توسط:محمد خادمی
پل آکاشی کایکو یک پل معلق 3 دهانه است که بر روی تنگه آکاشی احداث شده است و شهر مایکو در کبه را به شهر ماتسوهو در جزیره اواجی متصل میکند. در طرح اولیه پل قرار بر این بوده که سیستم حمل و نقل ریلی نیز وجود داشته باشد اما در سال 1985 دولت تصمیم گرفت که این سیستم را حذف کرده و این پل صرفا کاربری یک آزادراه را داشته باشد.در ماه آوریل سال 1985 مطالعات مقدماتی آغاز شد و پس از مطالعات فراوان کار ساخت پل عملا از سال 1988 شروع شد و عملیات ساخت آن 10 سال به طول انجامید. پل آکاشی طولانی ترین پل معلق جهان میباشد که طول دهانه اصلی آن از پل هامبر واقع در انگلستان 581 متر بلندتر است.اگر چه در طرح مقدماتی طول کلی پل 3910 متر بوده ولی این طول در اثر زلزله شدید هانشین که در ژانویه سال 1995 رخ داد به میزان یک متر افزایش پیدا کرده است .
 شرایط محیطی محل ساخت و مشخصات طراحی:
عرض تنگه : 4 کیلومتر عمیق ترین قسمت تنگه : 110 متر حداکثر سرعت جریان آب : 4,5 متر بر ثانیه حداکثر سرعت باد : 46 متر بر ثانیه نوع پل : معلق ترکیب : 3 دهانه با سیستم خرپایی طول : 3911 متر طول دهانه ها : 960+1991+960 متر سرعت باد جهت طراحی تیرها : 60 متر بر ثانیه برجها : 67 متر بر ثانیه ارتفاع سطح جاده در دهانه اصلی : 97 متر مقادیر فولاد بکار رفته برجها : 4620 تن کابلها : 57700 تن خرپاها : 89300 تن شرایط محیطی
تنگه آگاشی که خلیج اوزاکا و هاریماندا را به هم متصل میکند 4 کیلومتر عرض دارد . عمیق ترین منطقه ای که پل از روی آن عبور میکند 110 متر عمق دارد و سرعت جریان اب در آن 4,5 متر بر ثانیه میباشد.این تنگه از دوران قیم نیز یکی از مهمترین مسیر های آبی بوده و در حال حاضر هر روز 1400 کشتی و شناور از این تنگه عبور میکند و جهت تامین حداکثر ایمنی برای عبور این ترافیک آبی مسیری به عرض 1500 متر در نظر گرفته شده است . در حین عملیات مطالعاتی شرایط پیش بینی نشده دشواری ایجاد شد از جمله آنها وجود جریان قوی آب در مناطق عمیق این تنگه بود که کار غواصان را برای مطالعه بستر دریا با سختیهای زیادی روبرو کرد. مطالعات طراحی
عامل اصلی در طراحی پلهای معلق طول دهانه اصلی اینگونه پلها میباشد قبل از طراحی پل آکاشی طولانی ترین پل معلق ساخته شده در ژاپن دارای دهانه اصلی به طول 1000 متر بوده که طول دهانه اصلی این پل دو برابر آن میباشد. زمانیکه طول دهانه اصلی افزایش پیدا میکند اثر منفی نیروی باد بر روی ان افزایش یافته و تامین پایداری دینامیکی پل شرط اصلی طراحی آن خواهد بود. جهت بررسی پایداری دینامیکی این پل یک مدل 1:100 از آن ساخته شد ودر تونل بادی با سرعت 80 متر بر ثانیه قرار گرفت. جهت طراحی این پل در برابر زلزله دو حالت مختلف در نظر گرفته شده است:
زلزله بزرگ هانشین که توسط یک گسل فعال رخ داد زلزله ای به بزرگی 7,2 ریشتر بود
فونداسیون برجهای اصلی
فونداسیون برجها وزن 12000 تنی پل را به زمین منتقل میکند این بستر که در عمق 60 متری از سطح اب قرار گرفته توسط یک سری گریدرهای مخصوص حفر شده است. به دلیل وجود عوامل گوناگونی مانند جریانهای قوی در اعماق اب عمق زیاد آب و امواج ناشی از فعالیت گریدرها در عمق 60 متری از یک سری سیستمهای هوشمند که از راه دور کنترل میشوند استفاده شده است . در نهایت عملیات حفاری با یک تلرانس 10 سانتیمتری جهت تعبیه قالب های مخصوص خاتمه پیدا کرد. دلیل اصلی ساخت این قالبها به صورت دایره ای این بوده که جریانهای قوی موجود در منطقه عملیات جابجایی و نصب انها را با دشواری موجه نکند. مشخصات فونداسیون برجها
ارتفاع : 70 متر قطر : 80 متر فولاد مصرفی : 15200 تن بتن مصرفی : 355000 تن  تکیه گاه ها
جهت استقرار تکیه گاه های کابل های پل در ساحل تنگه آکاشی نیاز به انجام یک سری اصلاحات در ساحل وجود داشت . تکیه گاه اول در ساحل کبه با استفاده از روش ساخت دیوارهای زیرزمینی ساخته شده است و فونداسیون آن یک فونداسیون بتنی به 85 متر و ارتفاع 63,5 متر میباشد که بزرگترین فونداسیون تکیه گاهی ساخته شده است. تکیه گاه دوم توسط یک دیوار حائل با روش فونئاسیونهای مسقل ساخته شده است. ترکیب اصلی تکیه گاه ها که کابلهای کششی را مهار میکند از نوعی بتن خاص با کاربری فوق العاده بالا ساخته شده است که تراکم بالایی داشته و باعث افزایش دوام بتن و کاهش زمان بتن ریزی میشود  تکیه گاه اول
نوع : دیواره های دوبل بتن آرمه حجم بتن ریزی فونداسیون : 232600 متر مکعب حجم بتن ریزی بدنه اصلی : 350000 تن تکیه گاه دوم
نوع : فونداسیون مستقل حجم بتن ریزی بدنه اصلی : 370000 تن برج ها
تکیه گاه های فوقانی برجها وظیفه انتقال 100000 تن وزن پل به فونداسیونها را به عهده دارد. برجها هر کدام به 30 قطعه افقی تقسیم شده اند که هر یک از آنها شامل 3 بلوک به وزن 160 تن میباشد . یکی از نکات مهم در طراحی این برجها ارتفاع 300 متری آنها ست که تقریبا با برج معروف توکیو برابری میکند و در نتیجه به شدت تحت تاثیر نیروی باد قرا میگیرد. برای حل این مشکل مهندسین مقطع عرضی این برجها را به شکل صلیب طراحی کرده اندو برای کاهش اثرات پیچشی نیروی باد از یک سری میراگرهای خاص استفاده کردند. این میراگرها هر کدام 10 تن وزن دارند و 20 عدد از آنها در قطعات هفدهم – هجدهم و بیست و یکم از 30 قطعه اصلی قرار گرفته اند  مشخصات کابلها
روش ساخت : روش پیش تنیدگی میزان انحنا : 1/10 ظرفیت باربری مجاز هر کابل : 62500 تن ظرفیت باربری مجاز هر یک از کابلهای اویزان : 560 تن نوع فولاد بکار رفته : فولاد ضد زنگ با مقاوت بالا تنش کششی مجاز هر وایر : 180 کیلوگرم بر میلیمتر مربع قطر هر کابل : 1122 میلیمتر طول هر کابل : 4074-4071 متر  وزن فولاد بکار رفته
کابل های اصلی : 50500 تن کابل های اویزان : 7200 تن اولین مرحله جهت نصب کابل نصب یک طناب از جنس پلی امید با وزن سبک و مقاومت کششی بالا بود که برای جلوگیری از ترافیک آبی از یک هلیکوپتر استفده شد.
 شاه تیرها
مقدار 90000 تن فولاد در ساخت شاهتیرها بکار رفته است.استفاده از فولاد با مقاومت کششی بالا باعث شده که شاهتیرها در عین مقاوم بودن بسیار سبک و انعطاف پذیر باشند و در نتیجه از نظر اقتصادی نیز به صرفه هستند. ساخت شاهتیرها توسط تیر ورق انجام گرفته و مراحل نصب آن در محل توسط یک جرثقیل متحرک انجام شده است . این تیر ورق ها در محل کارخانه ساخته شده و سپس به محل حمل شده است . برای کاهش اثرات پیچشی نیروی باد از یک سری صفحات پایدار کننده استفاده شده است که این صفحات جریان باد را هدایت کرده و باعث کاهش اثرات منفی نیروی باد بر شاهتیرها شده وبین فشار باد در بالا و پایین سطح پل توزن ایجاد میکند.این پایدارکننده ها قبلا در تونل بدا مورد ازمایش قرار گرفته و قابلیت های آن به اثابت رسیده است مشخصات شاه تیرها
میزان انعطاف پذیری به سمت بالا : 8 متر به سمت پایین : 5 متر به صورت افقی : 27 متر مقدار انقباض و انبساط : 145 سانتیمتر  نوشته شده توسط:محمد خادمی
مقدمهعلل اصلی خرابی بسیاری از پلها قبل ازپایان عمرشان، عدم توجه به معیارهای هیدرولیکی در طراحی، و اجراو نگهداری از آنهاست. ظرفیت گذرسیلاب از پل پایداری بازه رودخانه در محل احداث پل هدایت جریان نیروهای هیدرو دینامیک جریان آبشستگی و فرسایش در اثر تنگشدگی و یا ایجاد مانع عواملی هستند که در تعیین جانمایی طول ارتفاع وآرایش پایه و تکیه گاهها و مشخصات هندسی پایه هاو تکیه گاههای پل حائزاهمیت هستند که متأسفانه در کشورمان به مسائل فوق الذکر توجه کمتری می گردد این مقاله نگاهی اجمالی به نقش مهندسی رودخانه و اهمیت بکارگیری آن در طراحی پلها دارد. علیرغم استفاده از مصالح و تکنولوژی پیشرفته و صرف هزینه های هنگفت در طراحی و ساخت پل ها هرساله شاهد شکست و یا تخریب پل های زیادی در دنیاو در کشورمان در اثر وقوع سیلاب هستیم. شکست و تخریب پلهاعلاوه بر خسارات مالی و گاهی هم جانی راه ارتباطی به نقاط سیل گیر و محتاج کمک رسانی را قطع می کند و خسارتها را دو چندان می نماید. ادامه مطلب نظرات شما عزیزان:  : مرتبه |
|
| [ طراحی : حمید ایرانپور ] [ منبع قالب های اختصاصی ] | ||
تبادل
لینک هوشمند