الدليل الفني للطرق والكباري
إظهار الرسائل ذات التسميات هندسة الجسور. إظهار كافة الرسائل
إظهار الرسائل ذات التسميات هندسة الجسور. إظهار كافة الرسائل
steel bridges
تحميل كتاب الجسور (الكباري) المعدنية steel bridges للدكتور متولي ابو احمد
METWALLY ABU-HAMD
Head of Structural Engineering Dept
Professor of Bridge and Steel Structures
Faculty of Engineering, Cairo University
دليل تصميم العبارات
دليل تصميم العبارات
تحميل دليل تصميم العبارات اصدار وزارة الشؤون البلدية والقروية بصيغة PDF
دليل تصميم الجسور5
الاعتبارات الواجب مراعاتها عند التخطيط الاولي للجسور
التصميم الهندسي للدوارات
للتحميل
عبر الرابط من هنا
Bridge Type Selection
Bridge Type
Selection
1. Engineering, architectural (when warranted),
and cost studies shall be prepared for each structure or group of structures.
Where several structures are in close proximity with each other, studies may be
prepared to show possible interaction with each other.
In the consideration of the need for a movable
bridge structure, the long term investment associated with machinery
maintenance, liabilities associated with navigation hazards and staffing the
structure with operators should be considered. Also, the impact of traffic
congestion due to openings should be considered. These issues should be
addressed in assessing the cost and practicality of a movable bridge versus a
fixed bridge.
2. These initial studies should be developed from
a careful appraisal of the site, foundation, drainage conditions, highway
limitations, and environmental impact, both present and future. The structural
types proposed as a result of these studies must be based on the highest
standards of creativity and engineering technique.
3. For a group of bridges in a contract, structure
types should be similar so that similarity of construction details may result
in economy of costs.
4. New materials and developments may be
incorporated in the design of the proposed structures. This is provided that
approval has been given by the Manager, Bureau of Structural Engineering.
5. Economy, aesthetics, maximum safety and
infrastructure security are compatible in the design of structures. For grade
separation structures, in urban as well as rural areas, the absence of shoulder
piers allows for possible future widening of the lower roadway while removing
sight line restrictions and minimizing safety hazards. The resultant
"open" structure usually results in a more pleasing appearance.
6. In planning new bridges, the list of available
structure materials and types of construction should be considered. The use of
High Performance Steel and High Performance Concrete is encouraged. At any
given location, the ultimate selection should be based on suitability and
aesthetics. This is with consideration of the bridge and its site as an entity
and also as part of the surrounding environment.
The character and coloration of the terrain and
the form of nearby structures should all be influences on the aesthetics
proposed for the structure.
7. Superstructures of shallow proportion shall be
strived for; however, stiffness requirements and other design considerations
must be balanced against those of aesthetic appeal. Ordinarily, the
superstructure should be of uniform depth from end to end. Unsightly details,
which present abrupt discontinuities in the bridge profile, should be avoided.
8. In arriving at span proportions, substructure
elements should be positioned well clear of travelled roadways. Minimum lateral
clearances are illustrated therein. Where considerations of economy permit,
abutment faces should be at least 30 feet from roadways. Planning along these
lines should result in proportions which are economical, aesthetic, and that
provide maximum safety for the travelling public.
9. Abutments and wingwalls should be made as
inconspicuous as possible by limiting the exposed height of the abutment
(preferably stub to semi-stub). An appropriately aesthetic type treatment shall
be proposed for all large exposed surfaces.
10.Concrete piers which are built near roadways
should generally be of open-type construction (i.e. column bent piers). When
supporting a multitude of closely spaced stringers, a common and simple frame
consisting of a uniform depth cap beam on circular columns may be suitable.
Often times, frame proportions are enhanced by allowing the cap beam to
cantilever over the exterior columns with a variable depth that tapers to a
minimum beyond the fascia stringer bearing. The slender tee-pier should not be
overlooked for the support of high crossings or narrow structures.
11.New
designs, as well as major rehabilitation work for high level or complex
structures, should include permanent provisions for inspection, such as
catwalks, in order to make bridge members accessible. Bridge design engineers
should ensure that easy and adequate access can be achieved, especially to
pin-hanger assemblies, fatigue prone details and fracture critical members.
Load and Resistance Factor Design (LRFD) Philosophy
Load and Resistance Factor Design (LRFD) Philosophy
The design of new structures and new
elements of rehabilitated bridge structures shall be completed with the use of
the AASHTO LRFD Bridge Design Specifications.
The LRFD bridge design philosophy is based
on the premise that four Limit States are stipulated to achieve the basic
design objectives of constructability, safety and serviceability. All Limit
States are given equal importance.
The four Limit States are:
Service Limit State: Stress, deformation
and crack width are limited under service conditions
Fatigue and Fracture Limit State: Fatigue
stress range is limited for the expected number of stress cycles due to a
single design truck in order to control crack initiation and propagation, and
to prevent fracture during the design life of the bridge.
Strength Limit State: Strength and
stability are provided to resist the significant load combinations that a
bridge is expected to experience in its design life.
Extreme Event Limit States: Structures are
proportioned to resist collapse due to extreme events, such as, major
earthquake, flood, ice flow, collision by a vessel, etc.
Equation 1.3.2.1-1 of the AASHTO LRFD
Bridge Design Specifications, unless otherwise specified, must be satisfied for
each Limit State:
Equation 1.3.2.1-1 of the AASHTO LRFD
Bridge Design Specifications, unless otherwise specified, must be satisfied for
each Limit State:
Where η = ηDηRηI ≥ 0.95
η = A factor relating to ductility, redundancy and
operational importance.
ηD = A factor relating to ductility
ηR = A factor relating to redundancy
ηI = A factor relating to importance
ɤI = Load factor: A statistically based multiplier
ɸ = Resistance Factor: A statistically based multiplier
QI = Force Effect
Rn = Nominal Resistance
Rr = Factored Resistance: ɸ Rn
Subsection 1.3 of the LRFD Specifications
may be referred to for additional commentary concerning the philosophy of the
Specifications’ development.
Bridge Terms تسميات عناصر الجسر او الكوبري
Bridge Terms تسميات عناصر الجسر او الكوبري
The following is a list of bridge terms usually found in bridge plans or referred to in bridge construction
Abutment
The portion of the bridge substructure at either end of a bridge which transfers loads from the superstructure to the foundation and provides lateral support for embankment.
Alignment Bearing
A bearing that prevents transverse movement of the superstructure. Normally, one beam on each span has an alignment bearing. However, seismic considerations may warrant provision of more than one alignment bearing.
Backwall
The portion of an abutment behind the bridge seats which extends upward from the top of the bridge seats to the top of the abutment or bottom of the header.
Batter
A deviation from the vertical, commonly found on the back sides of walls and on piles.
Bearing
Usually, a device which supports the end of a girder and distributes superstructure loads to the abutment or pier. Fixed bearings do not provide for longitudinal movement of the superstructure to compensate for expansion and contraction due to temperature changes.
Bent
A row or group of piles in a structure, a row of columns. Piers are also referred to as bents when the piles extend above the ground to the pier cap.
Boring
An exploration of subsurface material. Borings are used by the Design Engineer in determining the types and dimensions of foundations required. Borings are used by Construction personnel to determine the type of materials in which piles are to bear, and to determine suitable bearing strata in foundation excavations.
Borrow Excavation, Bridge Foundation (BEBF)
Select compacted material used for foundations.
Bridge Seat
The horizontal surface on an abutment or pier on which the girders are to be supported.
Bulkhead
1. Usually, bulkheads (timber, concrete, or steel sheeting) are constructed adjacent to railroads or waterways to retain embankments or prevent erosion.
2. A temporary vertical form at a construction, contraction or expansion joint.
Camber
A slight parabolic curvature constructed into a girder to:
1. Compensate for deflections in the girder due to the weight of the girder and weight of concrete supported by it.
2. Provide curvature to the superstructure if the roadway profile is on a vertical curve.
3. Provide architectural curvature to the girder.
Cap Beam
A steel, timber or concrete beam capping a bent of piles or columns.
Centerline of Bearings
A horizontal alignment control line through the centers of the bearings which is used in abutment or pier layout and girder erection.
Chamfer
The inclined flat surface formed by removing a square edge or corner; a beveled edge.
Column
A vertical compression member usually circular or rectangular in cross section. In piers, columns transfer loads from the superstructure to the footing foundation.
Construction Joint
A joint where adjacent portions of the structure are joined together. This is usually roughly finished and has reinforcement steel extending through it. Abbr.: Const. Jt.
Contraction Joint
A joint which separates two adjacent portions of the structure and contains a bond break such as a paraffin coating. Abbr.: Contr. Jt.
Coping
A projecting course of concrete. Usually, this is a projection on the outside of bridge sidewalks. It is also found on wingwalls of stub abutments and some pier cap beams.
Cutoff Wall
A type of concrete header constructed under headwall aprons, culvert invert slabs and culvert wingwall footings to prevent washouts caused by scouring action of the water.
Diaphragm
Channel, angle steel or cast-in-place concrete cross bracing between girders.
Dowel
A reinforcement bar extending through a construction joint connecting two adjacent portions of the structure.
Elevation View
A front or side view.
Expansion Joint
A joint which separates two adjacent portions of a structure and contains compressible material to allow for concrete expansion. Abbr.: Exp. Jt.
Fascia Beams
The outermost girders on any span.
Flange
The projecting portion of a beam or channel. The top or the bottom plate of a steel girder.
Footing
Part of a foundation, normally wider than the supported wall or column, which transmits loads from above to the soil below either by direct contact or through piles.
Foundation
The part of a structure which is usually placed below the surface of the ground which distributes the load upon the subsoil.
Girder
A horizontal supporting structural member. (Beam, Stringer)
Header
A concrete wall on the top of an abutment backwall usually found between the end of a deck slab and the roadway approach slab.
Integral Abutment Bridge
A bridge whose superstructure is rigidly connected to its abutments.
Life Cycle Cost
The total cost of an item’s ownership over a specified period of time. For NJDOT Bridge Projects, this period will be 100 years. This includes initial acquisition costs (right of way, planning, design, construction), operation, maintenance, modification, replacement, demolition, financing, taxes, disposal and salvage value as applicable.
Parapet
A concrete railing or barrier located on the bridge deck fascia and the tops of retaining walls.
Pier
The portion of the bridge substructure which transfers loads from the superstructure to the foundation. Provides intermediate support for multi-span bridges.
Piles
Shafts of concrete, timber, or steel which are used to transfer foundation loads through subsurface materials.
Pitch
The vertical distance covered by one turn of spiral reinforcement in columns.
Plan View
Top view.
Retaining Wall
A wall designed to retain embankment and prevent erosion.
Section View
An internal view. In Bridge Plans, sections are usually shown through all parts of the structure.
Shear Connectors
Usually stud type connectors welded to the top of girders or U type reinforcement protruding from prestressed concrete beams and embedded in the concrete deck slabs.
Soffit
The underside portion of a deck slab overhanging the exterior of fascia girders.
Stiffener
Longitudinal or vertical plates (welded to structural steel beams) to prevent buckling.
Substructure
The part of a structure below the superstructure.
Superstructure
In a bridge, the superstructure consists of bearings, girders, decks, sidewalks, etc. (All above the substructure).
Wingwall
A wall at the end of an abutment or culvert for retaining slopes and preventing erosion.
Viaduct
A bridge made up of multi-spans supported on piers carrying the roadway over streets, highways, railroads and/or streams.
ملف العبارات الصندوقية والانبوبية - الحمايات والمزلقانات - الجدران لاستنادية والنيوجرسي القياسية النموذجية
ملف( العبارات الصندوقية والانبوبية - الحمايات والمزلقانات - الجدران لاستنادية والنيوجرسي ) القياسية النموذجية
ملف اكثر من رائع لاغنى عنه لمهندس التصميم او المهندس في الموقع يحتوي على المخططات القياسية ( النموذجية) والتسليح والكميات للعبارات الصندوقية ولانبوبية المختلفة ولسماكات ردم مختلفة بالاضافة الى الجدران الاستنادية لمختلف الارتفاعات وحواجز الامان وغيره
التحميل
ملف اكثر من رائع لاغنى عنه لمهندس التصميم او المهندس في الموقع يحتوي على المخططات القياسية ( النموذجية) والتسليح والكميات للعبارات الصندوقية ولانبوبية المختلفة ولسماكات ردم مختلفة بالاضافة الى الجدران الاستنادية لمختلف الارتفاعات وحواجز الامان وغيره
للتحميل
طابعة 3D هولندية لبناء الكباري والجسور
طابعة 3D هولندية لبناء الكباري والجسور
ابتكرت شركة هولندية، مقرها أمستردام، طابعة ثلاثية الأبعاد 3d، على شكل روبوت متطور، يمكنها صناعة وتركيب المنشآت المعدنية، كالكباري والجسور في الهواء، وتخطط الشركة لبناء أول جسر مصنوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد فوق أحد قنوات المدينة المائية، بحلول سبتمبر المقبل.
ووفقا لشركة MX3D الهولندية، فإن روبوت الطباعة المتطور سيقوم ببناء الجسور المعدنية والكباري، طبقا للتصميم المعد مسبقا، عبر طباعة أجزاء الجسر من المعادن المنصهرة أو الصلب على هيكل معدني معد مسبقا، كما سيقوم الروبوت بعمل اللحامات اللازمة لتثبيت أجزاء الجسر معا.
هياكل خشبية حاملة كبيرة
هياكل خشبية حاملة كبيرة
خلال القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين، تم تطوير العديد من مواد البناء الجديدة مثل الصلب والخرسانة المسلحة والخشب الرقائقي الملصوق (الجلولام) وغيرها من المنتجات الخشبية المصنعة. وكثيرا ما كانت تكلفة المواد هي الجزء الرئيسي من الميزانية، في حين أن تكاليف العمالة كانت لا تذكر. وكانت نماذج الحساب الجديدة التي وضعت في ذلك الوقت تهدف إلى تحسين أبعاد الهياكل الحاملة.
وخلال النصف الأخير من القرن العشرين، أصبحت العمالة هي التكلفة الأولية (التكلفة الكبرى) في جميع أشكال البناء. ومن أجل خفض تكاليف اليد العاملة، أصبحت الأجزاء المكونة للإطار الهيكلي أبسط وذو متطلبات أقل. إلا أنه، نتيجة لتقدم تكنولوجيا المعلومات مثل برمجيات CAD (برمجيات التصميم بمساعدة الكمبيوتر) وبرمجيات المحاكاة 3D، يمكننا الآن مرة أخرى تحسين شكل وأبعاد الإطار الهيكلي. وتعني هذه التطورات أيضا أن البنية الحاملة يمكن أن تترك مكشوفة وتستخدم كوسيلة للتعبير المعماري (كشكل جمالي).
الأنظمة الحاملة المختلفة
يمكن تصميم الهياكل الحاملة مع مراعاة كفاءة المواد، في نفس الوقت الذي يُقدم فيه أيضا شكلاً يتم فيه توزيع الأحمال التي يتعرض لها المبنى بشكل فعال. فالتصميم الصحيح للمقطع العرضي من الأجزاء المكونة يسهم أيضا في توزيع الحمل بشكل فعال.
إن أبسط النظم الحاملة هي العارضات والكمرات. ومع ذلك، فإن متطلبات الثبات في مواجهة الأحمال الجانبية والرياح غالباً ما تؤدي إلى حلول أخرى للهياكل الخشبية الحاملة ذات المساحات الكبيرة.
إن الأقواس شكل ذو فعالية كبيرة. أما بالنسبة للمباني ذات المساحات الكبيرة، فإن التفضيل عادةً ما يكون للبوابات، وعادةً ما يكون ذلك بأبعاد كبيرة. يمكن جعل الكمرات أقل حجما من خلال دعمهم بحمالات لتكوين جملونات. كما يمكن أيضا أن يتم تزويدهم بروابط جانبية. ومن الضروري دراسة نقاط التقاطع بالتفصيل لضمان أن تكون هذه الهياكل فعالة وجذابة من الناحية الجمالية.
وغالباً ما تقوم المكونات الهيكلية المختلفة وهياكل الأرضيات والحوائط وغير ذلك باستخدام الصفائح الخشبية لتكوين الأسطح. ودمج هذا في الهياكل الحاملة يمكن أن يتسبب في الاستخدام ذو الكفاءة العالية للمواد. وينبغي أن تتوافق الصفائح الخشبية والتركيبات المستخدمة في الهيكل الحامل مع معايير الجودة المحددة فيما يتعلق بالقوة والمتانة، وهو الأمر الذي يضع متطلبات كبيرة على مرحلة التصنيع. والخيار المعاكس هو الألواح الصلبة والألواح المصنوعة من الخشب ذات الجودة المنخفضة الملصقة معا ميكانيكيا أو بواسطة الغراء. ويمكن استخدامها كمكونات هيكلية حاملة ومكونات مثبتة بسيطة، على سبيل المثال للأسقف والجدران في القاعات، أو لتوفير بنية حاملة للأسطح في الهياكل المركبة. وتعتبر الأشكال الاسطوانية أو الكروية هياكل فعالة لحمل الأسطح إذا ما تم تصميمها بشكل جيد. ويمكن أن يتم بناءها كشبكة من الحمالات والعقد أو باستخدام صفائح خشبية مربوطة ببعضها البعض.
خصائص المادة
لدى الخشب العديد من المزايا التي تميزه عن غيره من مواد البناء الأخرى - قوة عالية بالمقارنة مع وزنه، وسهولة في التعامل، وانخفاض تكاليف البناء، وفوائد بيئية متعددة، وغير ذلك. مع تقنيات البناء الخشبي الحديثة فمن الممكن بناء هياكل كبيرة في الخشب، وغالباً ما يكون ذلك ذو مزايا كبيرة. وتجدر الإشارة إلى أن خصائص الخشب تعتبر أمراً حاسماً عند تصميم الهياكل الحاملة.
تكوين جذع الشجرة
إن الخشب مادة متباينة الخواص، مما يعني أن خصائصه مختلفة في أماكن مختلفة. يمكن أن يكون هناك عيوب في النمو التي يمكن أن تضعف قوة الخشب، كما أنه يتأثر أيضاً بتقلبات الرطوبة ومدة الحمل. وفيما يتعلق بوزنه، وقوة الشد للألياف الخشبية فإنه مماثلاً للصلب عالي القوة، طالما أن الخشب ذو نوعية جيدة، بحيث لا تقطع الألياف الخشبية أي عقد وغيرها من العيوب.
وتكون قوة وصلابة الألياف الطولية (بطول الجذع) خمسة أضعاف، على الأقل، قوة وصلابة الألياف العرضية. وإذا ما تم وضع بنية خشبية تحت ضغط متماشي مع مع عرض الألياف، فيمكن أن يتم تدعيم الخشب بتركيبات صلب أو طبقات وسطى من الخشب الأكثر صلابة مثل أخشاب البلوط.
تصميم داخلي من Copperhill في Åre، حيث تم استخدام مجموعات مقاومة مختلفة بمثابة موضوع تعليمي في التصميم الداخلي.
إن الخشب حساس تجاه تقلبات الرطوبة. فمحتوى الرطوبة المرتفع يخفض القدرة على حمل الأوزان والتقلبات في محتوى الرطوبة يمكن أن تزيد من التشوهات.
إذا تعرضت الهياكل الحاملة لتقلبات رطوبية كبيرة فإنها سوف تواجه انحراف أكبر بكثير عند تحملها لأوزان لفترات طويلة مما يكون عليه الحال إذا كان مستوى الرطوبة مستقراً. وبما أن محتوى الرطوبة في الهياكل ذات الأبعاد الكبيرة متنوع، فإنه يجب تصميم الهياكل بحيث يمكن للمكونات أن تتمدد وتنكمش بحرية. على سبيل المثال، يمكن أن ينفلق كتف الاستناد المربوط في مكانه بصفائح معدنية بسهولة، ما لم يتم إعطاء تعليمات واضحة في البداية للتأكد من أن الضغط كله يتم جمعه في مكان واحد.
1: رابط عارضات بكمرات به حمالة (دعامة) ملحومة.2: تثبيت شكال للرياح.3: تركيب جملون كبير من الخشب الرقائقي الملصوق (الجلولام).
يأتي الخشب المنشور بأبعاد محدودة. يمكن زيادة الأبعاد المستعرضة عن طريق وضع عدد من الأخشاب فوق بعضها البعض. وقد تم تحقيق ذلك تاريخياً من خلال ربط الأخشاب معاً ميكانيكياً. وعيب الربط الميكانيكي هو أن الرابطات يمكن أن تنزلق تحت الضغط، مما يزيد التشوهات ويقلل من قدرة حمل الأحمال. إلا أن اللصق بالغراء يضمن صلابة شديدة، ويكون له مزايا كبيرة.
الخشب الرقائقي الملصوق (الجلولام)إن لصق الألواح\العارضات لتشكيل الخشب الرقائي الملصوق (جلولام) يخلق المواد التي يمكن أن تكون مصنوعة بأبعاد كبيرة والتي لديها خصائص تقنية يمكن التنبؤ بها. فالرقائق الفردية يمكن أن يتم تمديدها باستخدام وصلات الإصبع الخشبية (التعشيق). فلصق الألواح لتشكيل الخشب الرقائقي الملصوق (الجلولام) يقلل قيم القوة للمادة، مما يجعل من الممكن الاعتماد على قدرة أعلى لحمل الأوزان لتلك المادة المُصنعة أكبر مما يمكن أن يفترض لألواح الخشب العادية.
وعادة ما يكون عرض الخشب الرقائقي الملصوق (الجلولام) مقيداً بالعرض المنشور للرقائق الخشبية المكونة. في السويد، يكون عرض الأخشاب المتاحة عموما لا يتجاوز حوالي 225 مم، أو 220 مم بعد السحج. ولعمل هياكل حاملة للأوزان ذات عرض أكبر، فمن الممكن ربط وحدتين معاً لتكوين وحدة فردية 440 مم بحد أقصى أو ما شابه ذلك. وهناك نهج آخر يتمثل في مضاعفة الهياكل. وقد تم ذلك مع الجملونات الكبيرة في Vikingaskibet في Lillehammer.
صناعة الأقواس الخشبية. تصوير: مويلفين توريبودا.
المواد الخشبية المربوطة الجديدةلقد تم تطوير أنواع جديدة من المواد الخشبية المربوطة القوية في العقود الأخيرة. إن خشب القشرة المصفح (LVL) هو مادة تشبه الأبلكاش تم صناعته من قشرات خشبية رفيعة جداً، إلا أنه يختلف عن الأبلكاش بكون أن ألياف طبقات القشرة الخشبية تكون متجهة إلى اتجاه واحد. وفي هذا الاتجاه، تكون قوة الشد والضغط عالية للغاية. وبالتالي فإن المادة مثالية للكمرات ات المقطع العرضي المتجانس أو الشفاه على العارضات مع شبكة رقيقة. يتم تصنيع خشب القشرة المصفح (LVL) في الولايات المتحدة تحت اسم ميكرولام.
خشب القشرة المصفح (LVL) تصوير: مويلفين توريبودا.
خلال القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين، تم تطوير العديد من مواد البناء الجديدة مثل الصلب والخرسانة المسلحة والخشب الرقائقي الملصوق (الجلولام) وغيرها من المنتجات الخشبية المصنعة. وكثيرا ما كانت تكلفة المواد هي الجزء الرئيسي من الميزانية، في حين أن تكاليف العمالة كانت لا تذكر. وكانت نماذج الحساب الجديدة التي وضعت في ذلك الوقت تهدف إلى تحسين أبعاد الهياكل الحاملة.
وخلال النصف الأخير من القرن العشرين، أصبحت العمالة هي التكلفة الأولية (التكلفة الكبرى) في جميع أشكال البناء. ومن أجل خفض تكاليف اليد العاملة، أصبحت الأجزاء المكونة للإطار الهيكلي أبسط وذو متطلبات أقل. إلا أنه، نتيجة لتقدم تكنولوجيا المعلومات مثل برمجيات CAD (برمجيات التصميم بمساعدة الكمبيوتر) وبرمجيات المحاكاة 3D، يمكننا الآن مرة أخرى تحسين شكل وأبعاد الإطار الهيكلي. وتعني هذه التطورات أيضا أن البنية الحاملة يمكن أن تترك مكشوفة وتستخدم كوسيلة للتعبير المعماري (كشكل جمالي).
الأنظمة الحاملة المختلفة
يمكن تصميم الهياكل الحاملة مع مراعاة كفاءة المواد، في نفس الوقت الذي يُقدم فيه أيضا شكلاً يتم فيه توزيع الأحمال التي يتعرض لها المبنى بشكل فعال. فالتصميم الصحيح للمقطع العرضي من الأجزاء المكونة يسهم أيضا في توزيع الحمل بشكل فعال.
يمكن تصميم الهياكل الحاملة مع مراعاة كفاءة المواد، في نفس الوقت الذي يُقدم فيه أيضا شكلاً يتم فيه توزيع الأحمال التي يتعرض لها المبنى بشكل فعال. فالتصميم الصحيح للمقطع العرضي من الأجزاء المكونة يسهم أيضا في توزيع الحمل بشكل فعال.
إن أبسط النظم الحاملة هي العارضات والكمرات. ومع ذلك، فإن متطلبات الثبات في مواجهة الأحمال الجانبية والرياح غالباً ما تؤدي إلى حلول أخرى للهياكل الخشبية الحاملة ذات المساحات الكبيرة.
إن الأقواس شكل ذو فعالية كبيرة. أما بالنسبة للمباني ذات المساحات الكبيرة، فإن التفضيل عادةً ما يكون للبوابات، وعادةً ما يكون ذلك بأبعاد كبيرة. يمكن جعل الكمرات أقل حجما من خلال دعمهم بحمالات لتكوين جملونات. كما يمكن أيضا أن يتم تزويدهم بروابط جانبية. ومن الضروري دراسة نقاط التقاطع بالتفصيل لضمان أن تكون هذه الهياكل فعالة وجذابة من الناحية الجمالية.
وغالباً ما تقوم المكونات الهيكلية المختلفة وهياكل الأرضيات والحوائط وغير ذلك باستخدام الصفائح الخشبية لتكوين الأسطح. ودمج هذا في الهياكل الحاملة يمكن أن يتسبب في الاستخدام ذو الكفاءة العالية للمواد. وينبغي أن تتوافق الصفائح الخشبية والتركيبات المستخدمة في الهيكل الحامل مع معايير الجودة المحددة فيما يتعلق بالقوة والمتانة، وهو الأمر الذي يضع متطلبات كبيرة على مرحلة التصنيع. والخيار المعاكس هو الألواح الصلبة والألواح المصنوعة من الخشب ذات الجودة المنخفضة الملصقة معا ميكانيكيا أو بواسطة الغراء. ويمكن استخدامها كمكونات هيكلية حاملة ومكونات مثبتة بسيطة، على سبيل المثال للأسقف والجدران في القاعات، أو لتوفير بنية حاملة للأسطح في الهياكل المركبة. وتعتبر الأشكال الاسطوانية أو الكروية هياكل فعالة لحمل الأسطح إذا ما تم تصميمها بشكل جيد. ويمكن أن يتم بناءها كشبكة من الحمالات والعقد أو باستخدام صفائح خشبية مربوطة ببعضها البعض.
وغالباً ما تقوم المكونات الهيكلية المختلفة وهياكل الأرضيات والحوائط وغير ذلك باستخدام الصفائح الخشبية لتكوين الأسطح. ودمج هذا في الهياكل الحاملة يمكن أن يتسبب في الاستخدام ذو الكفاءة العالية للمواد. وينبغي أن تتوافق الصفائح الخشبية والتركيبات المستخدمة في الهيكل الحامل مع معايير الجودة المحددة فيما يتعلق بالقوة والمتانة، وهو الأمر الذي يضع متطلبات كبيرة على مرحلة التصنيع. والخيار المعاكس هو الألواح الصلبة والألواح المصنوعة من الخشب ذات الجودة المنخفضة الملصقة معا ميكانيكيا أو بواسطة الغراء. ويمكن استخدامها كمكونات هيكلية حاملة ومكونات مثبتة بسيطة، على سبيل المثال للأسقف والجدران في القاعات، أو لتوفير بنية حاملة للأسطح في الهياكل المركبة. وتعتبر الأشكال الاسطوانية أو الكروية هياكل فعالة لحمل الأسطح إذا ما تم تصميمها بشكل جيد. ويمكن أن يتم بناءها كشبكة من الحمالات والعقد أو باستخدام صفائح خشبية مربوطة ببعضها البعض.
خصائص المادة
لدى الخشب العديد من المزايا التي تميزه عن غيره من مواد البناء الأخرى - قوة عالية بالمقارنة مع وزنه، وسهولة في التعامل، وانخفاض تكاليف البناء، وفوائد بيئية متعددة، وغير ذلك. مع تقنيات البناء الخشبي الحديثة فمن الممكن بناء هياكل كبيرة في الخشب، وغالباً ما يكون ذلك ذو مزايا كبيرة. وتجدر الإشارة إلى أن خصائص الخشب تعتبر أمراً حاسماً عند تصميم الهياكل الحاملة.
لدى الخشب العديد من المزايا التي تميزه عن غيره من مواد البناء الأخرى - قوة عالية بالمقارنة مع وزنه، وسهولة في التعامل، وانخفاض تكاليف البناء، وفوائد بيئية متعددة، وغير ذلك. مع تقنيات البناء الخشبي الحديثة فمن الممكن بناء هياكل كبيرة في الخشب، وغالباً ما يكون ذلك ذو مزايا كبيرة. وتجدر الإشارة إلى أن خصائص الخشب تعتبر أمراً حاسماً عند تصميم الهياكل الحاملة.
تكوين جذع الشجرة
إن الخشب مادة متباينة الخواص، مما يعني أن خصائصه مختلفة في أماكن مختلفة. يمكن أن يكون هناك عيوب في النمو التي يمكن أن تضعف قوة الخشب، كما أنه يتأثر أيضاً بتقلبات الرطوبة ومدة الحمل. وفيما يتعلق بوزنه، وقوة الشد للألياف الخشبية فإنه مماثلاً للصلب عالي القوة، طالما أن الخشب ذو نوعية جيدة، بحيث لا تقطع الألياف الخشبية أي عقد وغيرها من العيوب.
وتكون قوة وصلابة الألياف الطولية (بطول الجذع) خمسة أضعاف، على الأقل، قوة وصلابة الألياف العرضية. وإذا ما تم وضع بنية خشبية تحت ضغط متماشي مع مع عرض الألياف، فيمكن أن يتم تدعيم الخشب بتركيبات صلب أو طبقات وسطى من الخشب الأكثر صلابة مثل أخشاب البلوط.
تصميم داخلي من Copperhill في Åre، حيث تم استخدام مجموعات مقاومة مختلفة بمثابة موضوع تعليمي في التصميم الداخلي.
إن الخشب حساس تجاه تقلبات الرطوبة. فمحتوى الرطوبة المرتفع يخفض القدرة على حمل الأوزان والتقلبات في محتوى الرطوبة يمكن أن تزيد من التشوهات.
إذا تعرضت الهياكل الحاملة لتقلبات رطوبية كبيرة فإنها سوف تواجه انحراف أكبر بكثير عند تحملها لأوزان لفترات طويلة مما يكون عليه الحال إذا كان مستوى الرطوبة مستقراً. وبما أن محتوى الرطوبة في الهياكل ذات الأبعاد الكبيرة متنوع، فإنه يجب تصميم الهياكل بحيث يمكن للمكونات أن تتمدد وتنكمش بحرية. على سبيل المثال، يمكن أن ينفلق كتف الاستناد المربوط في مكانه بصفائح معدنية بسهولة، ما لم يتم إعطاء تعليمات واضحة في البداية للتأكد من أن الضغط كله يتم جمعه في مكان واحد.
1: رابط عارضات بكمرات به حمالة (دعامة) ملحومة.2: تثبيت شكال للرياح.3: تركيب جملون كبير من الخشب الرقائقي الملصوق (الجلولام).
يأتي الخشب المنشور بأبعاد محدودة. يمكن زيادة الأبعاد المستعرضة عن طريق وضع عدد من الأخشاب فوق بعضها البعض. وقد تم تحقيق ذلك تاريخياً من خلال ربط الأخشاب معاً ميكانيكياً. وعيب الربط الميكانيكي هو أن الرابطات يمكن أن تنزلق تحت الضغط، مما يزيد التشوهات ويقلل من قدرة حمل الأحمال. إلا أن اللصق بالغراء يضمن صلابة شديدة، ويكون له مزايا كبيرة.
الخشب الرقائقي الملصوق (الجلولام)إن لصق الألواح\العارضات لتشكيل الخشب الرقائي الملصوق (جلولام) يخلق المواد التي يمكن أن تكون مصنوعة بأبعاد كبيرة والتي لديها خصائص تقنية يمكن التنبؤ بها. فالرقائق الفردية يمكن أن يتم تمديدها باستخدام وصلات الإصبع الخشبية (التعشيق). فلصق الألواح لتشكيل الخشب الرقائقي الملصوق (الجلولام) يقلل قيم القوة للمادة، مما يجعل من الممكن الاعتماد على قدرة أعلى لحمل الأوزان لتلك المادة المُصنعة أكبر مما يمكن أن يفترض لألواح الخشب العادية.
وعادة ما يكون عرض الخشب الرقائقي الملصوق (الجلولام) مقيداً بالعرض المنشور للرقائق الخشبية المكونة. في السويد، يكون عرض الأخشاب المتاحة عموما لا يتجاوز حوالي 225 مم، أو 220 مم بعد السحج. ولعمل هياكل حاملة للأوزان ذات عرض أكبر، فمن الممكن ربط وحدتين معاً لتكوين وحدة فردية 440 مم بحد أقصى أو ما شابه ذلك. وهناك نهج آخر يتمثل في مضاعفة الهياكل. وقد تم ذلك مع الجملونات الكبيرة في Vikingaskibet في Lillehammer.
صناعة الأقواس الخشبية. تصوير: مويلفين توريبودا.
المواد الخشبية المربوطة الجديدةلقد تم تطوير أنواع جديدة من المواد الخشبية المربوطة القوية في العقود الأخيرة. إن خشب القشرة المصفح (LVL) هو مادة تشبه الأبلكاش تم صناعته من قشرات خشبية رفيعة جداً، إلا أنه يختلف عن الأبلكاش بكون أن ألياف طبقات القشرة الخشبية تكون متجهة إلى اتجاه واحد. وفي هذا الاتجاه، تكون قوة الشد والضغط عالية للغاية. وبالتالي فإن المادة مثالية للكمرات ات المقطع العرضي المتجانس أو الشفاه على العارضات مع شبكة رقيقة. يتم تصنيع خشب القشرة المصفح (LVL) في الولايات المتحدة تحت اسم ميكرولام.
خشب القشرة المصفح (LVL) تصوير: مويلفين توريبودا.
الجسور (الكباري ) الخشبية والحداثة
الجسور (الكباري ) الخشبية والحداثة
الجسور الخشبية
يمكن بناء الجسور الخشبية لحركة المشاة والدراجات، فضلا عن بناء جسور خشبية لحركة المرور على الطرق. إن التقدم في تطوير المواد الخشبية وطرق البناء يعني أن الجسور الخشبية يمكن أن تلبي الآن جميع المعايير اللازمة للجسور الحديثة. وغالباً ما تكون الجسور الخشبية قادرة على المنافسة للتمديدات المعتدلة، ويمكن بناءها لتناسب معظم البيئات.
فهياكل الجسور هي مثال رئيسي على الإمكانات التقنية والاقتصادية التي توفرها تقنية البناء باستخدام الخشب. ومع رسوخ هذه التقنية بشكل كبير جدا، فإن الجسور الخشبية تكون خياراً تنافسياً للغاية لجسور المشاة وجسور الطرق على حد سواء. وتجدر الإشارة إلى أن التصنيع المسبق في المصنع يقلل من العمل في الموقع ليكون هناك حاجة إلى رافعة تثبيت واحدة. ويمكن أن يتم التصنيع المسبق للجسور الخشبية في المصنع، ومن ثم نقلها وتركيبها في الموقع في الأقسام التي تكون كاملة عملياً، وما يتبقى هو رصف الطريق فقط. فضلا عن الحد من الاعتماد على الوصول إلى العمل في الموقع، والتركيب الفعلي لأسطح الجسور يكون أسرع بكثير من غيره من بدائل البناء. وستزداد القدرة التنافسية للجسور الخشبية بشكل أكبر إذا ما أخذت المشاريع في الاعتبار بشكل كامل تكلفة اضطرابات حركة المرور التي تحدث عند بناء جسور الطرق مثل جسر الطرق السريعة.
لمحة تاريخية
في الماضي البعيد، كان الخشب والحجر المواد الوحيدة المتاحة لبناء الجسور. في المناطق التي يوجد بها غابات، كان الخشب خيارا واضحا. وكان الحل المبكر هو ببساطة دفع الأشجار فوق ضفتي الأنهار أو الوديان للتمكن من عبورهم بسهولة. تدريجيا، بدأ استخدام جذوع الأشجار يتم بشكل أكثر منهجية لعبور العقبات في التضاريس. مع مرور الوقت، أصبحت طرق بناء الجسور متطورة على نحو متزايد، وطبيعة الجسور تغيرت من الأهداف الوظيفية البحتة إلى هياكل مصممة بالكامل تشمل جوانب التكنولوجيا والحرف والفن. وأصبح الخشب ذو أهمية كبيرة باعتبارة مادة بناء متنوعة متاحة في كل مكان تقريباً.
وبفضل خصائص القوة الممتازة، كان الخشب واحدا من مواد البناء الأكثر استخداما على نطاق واسع للجسور على مر العصور.
من التكويمات الخشبية إلى الركائز الحجرية
قبل عدة آلاف من السنين، تم بناء الجسور الخشبية في جميع أنحاء العالم، بواسطة كل من الفرس واليونانيين والرومان والصينيين. في عام 55 م، قام يوليوس قيصر ببناء جسر على نهر الراين في Neuwied في 10 أيام فقط لكي يتمكن الرومان من الوصول إلى ألمانيا. كان الجسر حوالي 140 مترا، مع سطح عرضه حوالي 5-6 متر للسماح بأن يكون هناك اثنين من الممرات على سطح الجسر. وكان مُعبداً بالحصى والتربة. وتجدر الإشارة إلى أنه يجب أن تكون جميع المكونات الخاصة بهذا الجسر الكبير مسبقة الصنع، والذي تم بناؤه في هذه الفترة الزمنية القصيرة. ومن مزايا هذا النوع من الجسور أنه كان سريع البناء باستخدام وسائل بسيطة نسبيا. وكان العيب هو أنه كان منخفضا ومرفوعاً على تكويمات خشبية، لذلك فإنه من المرجح أن يكون قد تضرر بشكل منتظم عند ذوبان الثلوج وفي أوقات الفيضانات، مما يجعله في حاجة إلى إجراءات صيانة كبيرة. وفي المواقع الأكثر أهمية، تم استبدال التكويمات بركائز حجرية تم وضعها بشكل متباعد، مع أقواس خشبية أو دعامات أقيمت فيما بينها. وهذا التصميم وضع الهيكل الخشبي فوق الحد الأقصى الذي تصل إليه الماء لمزيد من الحماية. وفي نفس الوقت يسمح للقوارب بالمرور من تحت الجسور.
التقدم التقني والمواد الجديدة
تم بناء العديد من الجسور الخشبية من العصور الوسطى حتى القرن التاسع عشر، وتم تطوير أنواع مختلفة من الأقواس والدعامات. شهد القرن الثامن عشر أيضا ظهور الجسور المغطاة، أي الجسور ذات الأسقف، سواء في الولايات المتحدة الأمريكية أو في أوروبا. تم بناء عدد كبير من الطرق والسكك الحديدية في أمريكا الشمالية في القرن التاسع عشر، وأصبحت الجسور الخشبية مع الهياكل الجملونية الكبيرة شائعة. عندما كانت السكك الحديدية في ذروتها، فقد تم بناء عدة مئات من الكيلومترات من جسور السكك الحديدية باستخدام الخشب. ومع تغير التكنولوجيا وحركة المرور خلال الجزء الأخير من القرن التاسع عشر وفي القرن العشرين، أصبح الخشب أقل هيمنة كمادة لبناء الجسور. فقد تم استبداله أولا بالصلب وبعد ذلك بالخرسانة. بيد أن هناك عددا من البلدان التي واصلت بناء الجسور باستخدام الخشب.
ولدى دول وسط أوروبا ، ولا سيما سويسرا، إرثاً تاريخاً قديماً فيما يتعلق ببناء الجسور الخشبية. هناك أكثر من 200 جسر من الجسور المغطاة التي تم الحفاظ عليهم بعناية، كثير منهم تم بناءهم في القرون الوسطى. فحقيقة كون تلك الجسور مغطاة هو الأمر الذي يكمن وراء الحفاظ عليها. ويعتقد أن أقدم مثال هو جسر Kapellbrücke في Lucerne، والذي تم بناءه عام 1333 وفي العصور الوسطى كان يشكل جزءا من تحصينات المدينة. حتى اليوم، بعد ما يقرب من 700 سنة، لا يزال يستخدم هذا الجسر من قبل المشاة. وقد أصيبت أجزاء من الجسر بأضرار في حريق في صيف عام 1993، ولكن تم إعادة ترميمه بالكامل.
تمديدات أطول
إن تطوير الخشب الرقائقي الملصوق (الجلولام) في القرن العشرين يعني أن العارضات الخشبية الكبيرة يمكن أن يتم تصنيعها، مما يسمح بتمديدات أطول لجسور العارضات. وفي السبعينات، وضعت كندا تقنية جديدة باستخدام جسور الكمرات بدعامات عرضية خشبية. وقد جعلت هذه التقنية من الممكن بناء الجسور لحركة مرور الحمولات الثقيلة مع وضع نفس النوع من أسفلت الرصف الذي يستخدم على الأسطح الخرسانية. وتجدر الإشارة إلى أن جسور الكمرات ذات الدعامات العرضية موجودة الآن في العديد من البلدان في جميع أنحاء العالم.
وفي بلدان الشمال الأوروبي، بذلت جهود متضافرة في التسعينات لتطوير بناء الجسور الخشبية وإدخال الكمرات ذات الدعامات العرضية. وفي ذلك الوقت، كان لدى النرويج والسويد جسور خشبية صغيرة وبسيطة في المقام الأول، إلى جانب عدد من الأمثلة التاريخية. ولاتزال فنلندا تواصل بناء الجسور الخشبية في العصر الحديث، ولا سيما الجسور ذات الكمرات المصنوعة من الخشب الرقائقي الملصوق (الجلولام). وبعد أن أصبحت الجسور الخشبية غير مفضلة لفترة طويلة، أصبحت الآن مشهدا مشتركا مرة أخرى في السويد وغيرها من بلدان الشمال الأوروبي. وكان عام 1994 هو العام الذي اشتمل فيه قانون إدارة الطرق السويدي أولا على المتطلبات التقنية للجسور الخشبية. وفي البداية كان هذا متعلقاً بجسور المشاة والدراجات، إلا أنه يُسمح الآن ببناء الجسور الخشبية للطرق. وعلى هذا النحو، فإن المتطلبات التقنية الرسمية للجسور تغطي الهياكل الخشبية إلى جانب الهياكل الخرسانية وهياكل الصلب وهياكل الألومنيوم.
جسر معلق في Dala-Järna، تم بناءه عام 1924. تصوير: بير أندش فيلستروم
جسر Lejonströmsbron في Skellefteå، تم بناءه عام 1737. تصوير: بير أندش فيلسترومتصاميم الجسور الخشبية
المهمة الرئيسية للجسر هي ربط نقطتين مفصولتين بينهما عائق. وبفضل خصائص القوة الممتازة، كان الخشب واحدا من مواد البناء الأكثر استخداما على نطاق واسع للجسور على مر العصور. وهي مادة خفيفة يمكنها التعامل مع الضغوط الكبيرة. وقد شهدت السنوات الأخيرة تطوير أساليب جديدة لبناء الجسور الخشبية. مع زيادة الوعي بخصائص الخشب، فإن الاتجاه هو استخدام الخشب مدموجاً مع مواد أخرى ومع وصلات أكثر ملاءمة.
ويمكن أن يتم اعتبار الجسر جسراً خشبياً إذا تم بناء هيكله العلوي من الخشب، وأن تكون العارضات والكمرات المسند إليها وظيفة الحمل مصنوعة في المقام الأول من الخشب. كما يتضمن الجسر الخشبي أيضا عناصر من الصلب ومثبتات لربط المكونات الخشبية. ويمكن أن يكون الهيكل العلوي الخشبي مدموجاً بعناصر بنائية من مواد أخرى. ويمكن أن تكون تلك المواد أساسات خرسانية، والتدعيمات التكميلية مثل ركائز الصلب أو هياكل التعليق مع الكابلات وحمالات من الصلب. وتستخدم الجسور الخشبية الحديثة حاليا في السويد كجسور للمشاة والدراجات وكجسور على الطرق.
ويمكن أن يتم اعتبار الجسر جسراً خشبياً إذا تم بناء هيكله العلوي من الخشب، وأن تكون العارضات والكمرات المسند إليها وظيفة الحمل مصنوعة في المقام الأول من الخشب. كما يتضمن الجسر الخشبي أيضا عناصر من الصلب ومثبتات لربط المكونات الخشبية. ويمكن أن يكون الهيكل العلوي الخشبي مدموجاً بعناصر بنائية من مواد أخرى. ويمكن أن تكون تلك المواد أساسات خرسانية، والتدعيمات التكميلية مثل ركائز الصلب أو هياكل التعليق مع الكابلات وحمالات من الصلب. وتستخدم الجسور الخشبية الحديثة حاليا في السويد كجسور للمشاة والدراجات وكجسور على الطرق.
الجسور الخشبية للمشاة والدراجات
إن الجسور الخشبية الجديدة مثالية لحركة مرور المشاة والدراجات. فالجسور الخشبية هي خفيفة مقارنة مع الجسور الأخرى. وهذا يعني أن الجسور الخشبية لأحمال المرور الصغيرة يمكن أن يكون لها تصاميم أكثر نحافة من الجسور المماثلة المصنوعة من الخرسانة على وجه الخصوص، حيث يشكل وزن المادة جزءا كبيرا من الحمل. وهذه التصاميم النحيفة تعني أن متطلبات الحد من الانحراف هي غالباً ما تكون محددة للجسر الخشبي. كما يجب تصميم الهياكل الخفيفة والنحيفة بحيث يتم الأخذ في الحسبان الأحمال الديناميكية والتأرجح المتكامل. ويمكن أن يتم تحديد متطلبات الحد من التمايل المزعج للمشاة على جسور المشاة الطويلة.
إن الجسور الخشبية الجديدة مثالية لحركة مرور المشاة والدراجات. فالجسور الخشبية هي خفيفة مقارنة مع الجسور الأخرى. وهذا يعني أن الجسور الخشبية لأحمال المرور الصغيرة يمكن أن يكون لها تصاميم أكثر نحافة من الجسور المماثلة المصنوعة من الخرسانة على وجه الخصوص، حيث يشكل وزن المادة جزءا كبيرا من الحمل. وهذه التصاميم النحيفة تعني أن متطلبات الحد من الانحراف هي غالباً ما تكون محددة للجسر الخشبي. كما يجب تصميم الهياكل الخفيفة والنحيفة بحيث يتم الأخذ في الحسبان الأحمال الديناميكية والتأرجح المتكامل. ويمكن أن يتم تحديد متطلبات الحد من التمايل المزعج للمشاة على جسور المشاة الطويلة.
الجسور الخشبية لحركة المرور على الطرق
لقد تم أيضاً بناء العديد من الجسور الخشبية من أجل حركة المرور على الطرق. تم تصميم جسور الطرق لأحمال أكبر بكثير من الجسور المخصصة للمشاة والدراجات. فجسور الطرق الخشبية تكون قادرة على حمل الأحمال المرورية الكاملة وفقا للمعايير الحالية. وبالنسبة لتشوهات جسور الطرق، فإنه يمكن أن يتم أخذها في الاعتبار عند التصميم.
لقد تم أيضاً بناء العديد من الجسور الخشبية من أجل حركة المرور على الطرق. تم تصميم جسور الطرق لأحمال أكبر بكثير من الجسور المخصصة للمشاة والدراجات. فجسور الطرق الخشبية تكون قادرة على حمل الأحمال المرورية الكاملة وفقا للمعايير الحالية. وبالنسبة لتشوهات جسور الطرق، فإنه يمكن أن يتم أخذها في الاعتبار عند التصميم.
الجماليات والتصميم
إن شكل الجسر الخشبي غالبا ما يكون مهما، لأن الجسور يمكن أن تصبح سمة مهيمنة في المشهد الطبيعي. غالباً ما تكون الضغوطات في الجسر واضحة تماما، فالجسر المصمم بشكل جيد يمكن جذب الانتباه وتسليط الضوء على الخشب كمادة البناء. ومن أجل التفاعل الأمثل بين الشكل والوظيفة، فينبغي على المهندسين المعماريين فهم نظم التثبيت، في حين أن ينبغي على مهندسي البناء أن يكونوا على وعي بالجوانب الجمالية. ويعتمد اختيار البنية الأنسب على ظروف الموقع المحددة، بما في ذلك طول التمديدات والتنظيف ونوع حركة المرور. كما ينبغي أن يتم تكييف الجسر أيضا مع التضاريس، لكي يكون بمثابة الرابط بين الطرق والمباني المحيطة والمشهد الطبيعي. وينبغي أن تكون جذابة على حد سواء لأولئك الذين يستخدمون الطريق ولمن يرونه من المنطقة المحيطة به. وهذا يجعل من الهام أن لا يتم أخذ الشكل العام في الاعتبار فقط، بل أيضا تصميم التفاصيل.
ويمكن تكييف الجسور الخشبية بسهولة مع الظروف الخاصة التي تنطبق في كل حالة. ويمكن استخدام الخطوط والأسطح والأشكال والألوان بطرق مختلفة لتحقيق هدف الحصول على جسر خشبي جذاب. كما يمكن لكل من الحجم والاتزان أن يضفي على الجسر طابعه. يمكن تصميم الخشب بسهولة لتلبية مختلف الوظائف والمتطلبات. يمكن أن يتم تصميم جسر مفتوح من الخشب بحيث يتم عرض مكوناته الحاملة بشكل واضح، سواء كانت أقواس أو شكالات (دعامات) أو جملونات. كما يمكن أن يتم أيضاً إدخال تغييرات على أعمدة الشكالات السلكية والجسور المعلقة فيما يتعلق بالشكل والحجم والمقطع العرضي. إذا تم تزويد ارتفاع الأعمدة أكثر مما هو ضروري فيما يتعلق بالناحية الهيكلية، على سبيل المثال، فيمكن ذلك أن يضفي على الجسر أناقة وجمال أكبر.
إن شكل الجسر الخشبي غالبا ما يكون مهما، لأن الجسور يمكن أن تصبح سمة مهيمنة في المشهد الطبيعي. غالباً ما تكون الضغوطات في الجسر واضحة تماما، فالجسر المصمم بشكل جيد يمكن جذب الانتباه وتسليط الضوء على الخشب كمادة البناء. ومن أجل التفاعل الأمثل بين الشكل والوظيفة، فينبغي على المهندسين المعماريين فهم نظم التثبيت، في حين أن ينبغي على مهندسي البناء أن يكونوا على وعي بالجوانب الجمالية. ويعتمد اختيار البنية الأنسب على ظروف الموقع المحددة، بما في ذلك طول التمديدات والتنظيف ونوع حركة المرور. كما ينبغي أن يتم تكييف الجسر أيضا مع التضاريس، لكي يكون بمثابة الرابط بين الطرق والمباني المحيطة والمشهد الطبيعي. وينبغي أن تكون جذابة على حد سواء لأولئك الذين يستخدمون الطريق ولمن يرونه من المنطقة المحيطة به. وهذا يجعل من الهام أن لا يتم أخذ الشكل العام في الاعتبار فقط، بل أيضا تصميم التفاصيل.
ويمكن تكييف الجسور الخشبية بسهولة مع الظروف الخاصة التي تنطبق في كل حالة. ويمكن استخدام الخطوط والأسطح والأشكال والألوان بطرق مختلفة لتحقيق هدف الحصول على جسر خشبي جذاب. كما يمكن لكل من الحجم والاتزان أن يضفي على الجسر طابعه. يمكن تصميم الخشب بسهولة لتلبية مختلف الوظائف والمتطلبات. يمكن أن يتم تصميم جسر مفتوح من الخشب بحيث يتم عرض مكوناته الحاملة بشكل واضح، سواء كانت أقواس أو شكالات (دعامات) أو جملونات. كما يمكن أن يتم أيضاً إدخال تغييرات على أعمدة الشكالات السلكية والجسور المعلقة فيما يتعلق بالشكل والحجم والمقطع العرضي. إذا تم تزويد ارتفاع الأعمدة أكثر مما هو ضروري فيما يتعلق بالناحية الهيكلية، على سبيل المثال، فيمكن ذلك أن يضفي على الجسر أناقة وجمال أكبر.
حماية ضد الرياح والطقس
إن الهياكل الخشبية التي يتم الحفاظ على جفافها لديها حياة طويلة، وأسهل طريقة لتحقيق ذلك مع الجسور الخشبية هو منحهم سقف يحافظ عليهم من المطر بحيث لا يصل إلى الهيكل الحامل. إن العديد من الجسور الخشبية التي لا تزال موجودة في سويسرا هي جسور مغطاة. ومع ذلك، في كثير من الحالات يكون من غير الممكن وضع سقف على الجسور، على سبيل المثال بسبب عدم مناسبة ذلك، ربما بسبب البيئة المحيطة أو رغبات العميل. فالجسور ذات الأسقف لها شكل خاص جدا وهذا أمر غير شائع بالتأكيد في السويد. فمعظم الجسور الخشبية الحديثة تكون مفتوحة، ولا يوجد بها سقف. في الوقت الحاضر، فإنها يمكن أن تكون محمية بشكل فعال ضد الطقس والرياح باستخدام تقنيات أخرى. لضمان بقاءها لفترة طويلة، فقد تحتاج المكونات الحاملة للحماية من خلال وضع تكسية عليها، مما يخفي جزءا من الهيكل ويعطي الجسر شكلاً مختلفاً. ولذلك يجب أن يتم دمج الكسوة في التصميم وجعلها جذابة من الناحية الجمالية.
وتكون أسطح معظم الجسور الخشبية معالجة لإعطاء المواد الخشبية بعض الحماية ضد الرياح والطقس، بالإضافة إلى إعطاء السطح الخشبي أيضاً لون معين. إلا أنه ينبغي أن تكون تلك الألوان مصممة خصيصا لتناسب المحيط وتناسب تصميم الجسر. ويمكن أيضا أن تستخدم الألوان لإبراز أو إخفاء العناصر الهيكلية للجسر، وبالتالي ينبغي أخذها في الاعتبار على نطاق صغير وكبير على حد سواء. ويمكن أيضا أن تستخدم الإضاءة لتسليط الضوء على أجزاء مختلفة من الجسر في الظلام.
تفاصيل الجسر
إن العمل على التفاصيل أمر هام بالأخص في جسور المشاة والدراجات، والتي يقوم مستخدميها بالتحرك ببطء ويكونون على مقربة كبيرة بدرجة تمكنهم من رؤية تفاصيل الجسر. وبالتالي فإن الدرابزين هو جزء مهم من تصميم الجسر، ولذا فإن درابزينات وأسوار الجسر تخضع لمتطلبات وظيفية وتثبيتية وجمالية. وهذه الأجزاء هي أيضا معرضة بشدة للرياح والطقس، وهذا أمر ينبغي أن يتم أخذه في الاعتبار في التخطيط.
إن الهياكل الخشبية التي يتم الحفاظ على جفافها لديها حياة طويلة، وأسهل طريقة لتحقيق ذلك مع الجسور الخشبية هو منحهم سقف يحافظ عليهم من المطر بحيث لا يصل إلى الهيكل الحامل. إن العديد من الجسور الخشبية التي لا تزال موجودة في سويسرا هي جسور مغطاة. ومع ذلك، في كثير من الحالات يكون من غير الممكن وضع سقف على الجسور، على سبيل المثال بسبب عدم مناسبة ذلك، ربما بسبب البيئة المحيطة أو رغبات العميل. فالجسور ذات الأسقف لها شكل خاص جدا وهذا أمر غير شائع بالتأكيد في السويد. فمعظم الجسور الخشبية الحديثة تكون مفتوحة، ولا يوجد بها سقف. في الوقت الحاضر، فإنها يمكن أن تكون محمية بشكل فعال ضد الطقس والرياح باستخدام تقنيات أخرى. لضمان بقاءها لفترة طويلة، فقد تحتاج المكونات الحاملة للحماية من خلال وضع تكسية عليها، مما يخفي جزءا من الهيكل ويعطي الجسر شكلاً مختلفاً. ولذلك يجب أن يتم دمج الكسوة في التصميم وجعلها جذابة من الناحية الجمالية.
وتكون أسطح معظم الجسور الخشبية معالجة لإعطاء المواد الخشبية بعض الحماية ضد الرياح والطقس، بالإضافة إلى إعطاء السطح الخشبي أيضاً لون معين. إلا أنه ينبغي أن تكون تلك الألوان مصممة خصيصا لتناسب المحيط وتناسب تصميم الجسر. ويمكن أيضا أن تستخدم الألوان لإبراز أو إخفاء العناصر الهيكلية للجسر، وبالتالي ينبغي أخذها في الاعتبار على نطاق صغير وكبير على حد سواء. ويمكن أيضا أن تستخدم الإضاءة لتسليط الضوء على أجزاء مختلفة من الجسر في الظلام.
تفاصيل الجسر
إن العمل على التفاصيل أمر هام بالأخص في جسور المشاة والدراجات، والتي يقوم مستخدميها بالتحرك ببطء ويكونون على مقربة كبيرة بدرجة تمكنهم من رؤية تفاصيل الجسر. وبالتالي فإن الدرابزين هو جزء مهم من تصميم الجسر، ولذا فإن درابزينات وأسوار الجسر تخضع لمتطلبات وظيفية وتثبيتية وجمالية. وهذه الأجزاء هي أيضا معرضة بشدة للرياح والطقس، وهذا أمر ينبغي أن يتم أخذه في الاعتبار في التخطيط.
الجسر الخشبي Virserumsbro Chalmers.
الجسر الخشبي Skutgränd
الاشتراك في:
الرسائل (Atom)