في عالم اليوم جسور شهيرة مثل جسر نهر نانجينغ يانغتسي، وجسر ميناء سيدني، وجسر البوابة الذهبية، وجسر بروكلين، وجسر بروكلين، وجسر تسينغ ما، وجسر الحزام العظيم، وجسر أكاشي كايكيو) جميعها لها تاريخها الخاص ولكنها في الأساس جسور فولاذية. وجسر كايكيو، جميعها لها تاريخها الخاص، ولكن جميعها جسور فولاذية في الأساس.
ستجري هذه المقالة مناقشة متعمقة حول أنواع وخصائص وسيناريوهات التطبيق وما إلى ذلك لجسور الهياكل الفولاذية وتجمع بين الممارسة الهندسية لشركة Xintiandi لإثبات معرفتها الأساسية في تصميم وبناء وصيانة جسور الهياكل الفولاذية. حتى يتمكن الجميع من الحصول على فهم شامل لجسور الهياكل الفولاذية وتوفير مرجع مفيد لتطوير الصناعة.
[مصدر الصورة: مصنع
الهياكل الفولاذية XTD رقم 6]
1. لماذا تستخدم الهياكل الفولاذية لبناء الجسور وما هي مميزاتها والنقاط التي يجب الانتباه إليها؟
⑴ معظم الهيكل الرئيسي لجسر الهيكل الفولاذي جاهز في المصنع (مبنى التجميع الجاهز)، مما يقلل بشكل فعال من وقت دورة البناء في الموقع ويقلل من المتطلبات المختلفة لمرافق الإنتاج في الموقع (مثل الحاجة إلى موقع إنتاج مسطح، وإمدادات الطاقة، وإمدادات الغاز، وضمان المنشأة، وما إلى ذلك، وراحة المعالجة في المصنع أكثر من اللازم، مما يقلل بشكل أفضل من تكلفة البناء.
⑵ ميزة أخرى لجسور الهيكل الفولاذي هي أنه يمكن تركيبها بسرعة في الموقع، وهو ما ينعكس بشكل خاص في البناء في الموقع وله تأثير ضئيل على حركة المرور على الطرق المحيطة، وخاصة على الطرق الحضرية المزدحمة، لأنه يمكن تركيبها بسرعة تم تشييدها في وقت قصير جدًا، مما يقلل بشكل كبير من وقت التحكم في حركة المرور، كما تقلل طريقة البناء الجاهزة هذه من مخاطر السلامة في موقع البناء.
ملاحظة: على الرغم من أن الجسور ذات الهياكل الفولاذية سريعة البناء ومقاومة للتآكل، إلا أنها تتمتع بمقاومة منخفضة للحريق وينبغي أيضًا مراعاة الطلاءات وعمليات التفتيش المنتظمة أثناء التصميم.
2. ما هي أنواع الجسور ذات الهياكل الفولاذية وما مميزاتها؟
- الجسور ذات الهياكل الفولاذية
تعد الجسور الهيكلية الفولاذية أكثر الجسور الهيكلية قابلية للحياة بعد الجسور الخرسانية، وتتمثل مزاياها في أنها مصنوعة من الفولاذ، لذا فهي تتمتع بقوة عالية ويمكنها تحقيق مسافات كبيرة وتصميمات أقل حجمًا، كما أنها سهلة الصيانة ولها متطلبات نقل وتنقل منخفضة تثبيت.
- ممرات الهيكل الصلب
تُستخدم ممرات الهيكل الفولاذي عادةً في المباني الهندسية التجارية والسكنية والعامة والصناعية والجسور. ويمكن أن يعكس تصميمها وبنائها جودة المبنى وتفاصيله، ويمكنه تحسين معدل الاستخدام وراحة المساحة من خلال التصميم والتخطيط المعقول. بالمقارنة مع الهياكل الخرسانية التقليدية، تتمتع ممرات الهياكل الفولاذية بأداء زلزالي أفضل، مما يوفر أمانًا أعلى لسلامة المباني.
- جسور الإطار الصلب (جسور الإطار الصلب)
الجسور ذات الإطار الصلب عبارة عن هيكل نظامي بين العوارض والأقواس، وهي تستخدم بشكل عام في الجسور الحضرية ذات الامتدادات الصغيرة والجسور وجسور الطرق السريعة. يتميز هذا النوع من الجسور بارتفاع منخفض جدًا للمباني، وهو مناسب جدًا للجسور والجسور المرتفعة. وما إلى ذلك، وأكثر اقتصادا في المواد.
- جسر مقوس فولاذي مدعوم من الأعلى
العمود المقوس للجسر المقوس الفولاذي المدعوم من الأعلى هو الهيكل الرئيسي الحامل عند تحمل الأحمال، سيولد العمود المقوس ضغطًا محوريًا يجعل قوته أكثر تشتتًا وموحدة لعبور النهر الواسع العوائق السطحية أو الوادي بشكل فعال بالإضافة إلى ذلك، هذا النوع من الجسور له شكل جميل، وامتداد كبير، وإطلالة واسعة على الجسر، وبنية بسيطة، وبناء مريح.
- جسر هيكل فولاذي ذو شكل خاص
الجسر العلوي ذو الهيكل الفولاذي هو جسر غير منتظم لم يعد يقتصر على الخطوط المستقيمة التقليدية أو الأشكال الهندسية البسيطة ولكنه يميل أكثر إلى أن يكون ملتويًا أو متموجًا أو دائريًا أو مجموعة متنوعة من الأشكال المدمجة في كثير من الأحيان المباني في المدينة، مما يعزز المناظر الطبيعية للمدينة والثقافة الحضرية.
3. ما هي الاختلافات بين الهياكل الفولاذية المختلفة في أي سيناريوهات يمكن استخدامها؟
⑴سيناريوهات التطبيق
- تعد جسور الهياكل الفولاذية مناسبة للاستخدام في جسور الطرق السريعة والسكك الحديدية الكبيرة (على سبيل المثال، تربط الهياكل الفولاذية مثل جسر نهر ووهان اليانغتسي الصيني بين جانبي المدينة لضمان المرور السلس للعديد من المركبات).
- يتم استخدام ممرات ذات هيكل فولاذي في المجمعات التجارية، حيث تحتوي على متاجر ومناطق وظيفية مختلفة، مما يسهل تدفق الأشخاص بين المناطق المختلفة داخل المبنى.
- الجسور ذات الإطارات الصلبة مناسبة للاستخدام على الجسور الصغيرة التي تعبر الشوارع في المدن، ولا تحتاج إلى شغل مساحة كبيرة للسماح للمركبات والمشاة بالعبور بسلاسة.
- جسر مقوس فولاذي مدعوم من الأعلى: مناسب للاستخدام على الطرق السريعة والسكك الحديدية والطرق الحضرية، وكذلك عبر العوائق مثل الأنهار والوديان.
- جسر علوي ذو هيكل فولاذي ذو شكل خاص: مناسب للاستخدام في مراكز النقل أو المناطق ذات تدفق كبير للركاب وحركة مرور معقدة (مثل حول محطات مترو الأنفاق ومحطات السكك الحديدية وما إلى ذلك) لتوجيه المشاة للمرور عبر الأقسام المعقدة بشكل أكثر أمانًا وكفاءة.
⑵ الفرق
الاختلافات في المواد: تستخدم جسور الهيكل الفولاذي بشكل أساسي الفولاذ عالي القوة، والذي يتمتع بخصائص شد وضغط وليونة جيدة ويمكنه تحمل الأحمال الكبيرة، وفي الوقت نفسه، تمنحه قوة ومتانة الفولاذ مقاومة زلزالية أفضل في الجسور.
عمر الخدمة: في ظل ظروف الصيانة العادية، يمكن أن يصل عمر الخدمة لجسر الهيكل الفولاذي إلى 50 عامًا أو حتى أطول، ولكن هذه الحياة تعتمد على فعالية تدابير مكافحة التآكل وتكرار الصيانة.
التصميم المرن: تتفوق الجسور الفولاذية من حيث الشكل الجمالي ومرونة التصميم. وتسمح قوتها العالية ومرونتها بتصميمات أكثر ابتكارًا، مما يؤدي إلى إنشاء مظاهر جسور مؤثرة بصريًا، مثل الأقواس والكابلات المعلقة والهياكل المثبتة بالكابلات.
[مصدر الصورة: حديقة جسر شنغهاي]
تلخيص
تُستخدم الهياكل الفولاذية على نطاق واسع لبناء الجسور الحديثة نظرًا لمزاياها الفريدة وسيناريوهات التطبيق التي يمكن أن تلعب دورًا كبيرًا ومهمًا في البناء الحضري والنقل البري.
