تصميم الكباري الخرسانية
الكباري او الجسور عبارة عن منشات هندسية لتمرير وسائل النقل عبرها في الأماكن التي يصعب عبورها أو التي لا يمكن الوصول أليها أو داخل المدن التي يكثر فيها الازدحام وغير ذالك .
وتكمن أهمية الجسور وتطورها بشكل سريع ذو أهمية بالغه بسبب خدمتها للإنسان في مجالات شتى ولقد بدأ استخدام الجسور من أنواع كثيرة من مواد الإنشاء المستخدمة في بنائها ويرجع تاريخ الجسور إلى ما قبل الميلاد حيث شيد أول جسر فوق نهر الفرات في (بابل)عام 1150 ق.م ونوع المادة المستخدمة في إنشائه هي من الأخشاب والأحجار وبلغ طوله حوالي ( 200 متر) وفي عام 600 ق.م بني أول جسر على شكل قوس من الأحجار في سالا ريم ، وفي عام 480 ق.م بني أول جسر من القوالب بناه (سيرس) على نهر اليسبونتو .
وأول الجسور في العالم كانت :
– أول جسر معلق بني من الخشب في سويسرا فوق نهر ريوس عام 1200 م
– أول جسر معلق ذو سلاسل على نهر( قيز ) ايطاليا بني عام 1240 م
– أول جسر معدني بالزهر بني على نهر سيفرن في بريطانيا عام 1742 م
– أول جسر بني من الخرسانة المسلحة فوق نهر الراين بملهاوزن ألمانيا عام 1887 م
وأدى هذا التطور السريع لظهور عدة من أنواع الجسور مما جعل الدراسة لتصنيف
الجسور حسب عدة نقاط لغرض التوضيح والتنبيه لاستخدام اختيار نوع الجسر وشكله
لمقارنة بغيرة من حيث التكلفة والأمان المطلوب في التصميم
وتصنف أنواع الجسور المختلفة في العالم كالتالي:
من حيث الاستخدام :
- كباري سيارات.
- كباري سكك حديدية .
- كباري مشاه .
- كباري خطوط الأنابيب ·(خطوط أنابيب بترول – مياه – صرف صحي) .
- الكباري المؤقتة
من حيث مادة الإنشاء :
الكباري الخشبية Timber Bridges :
تستخدم حالياً جسور للمشاة وعلى جداول المياه للعبور وديكورات جمالية وغير ذلك من الاستخدامات، وتجدر الإشارة إلى أن الجسور كانت مصنوعة أو منفذة من الخشب إلى قبل عام 1480 وينقسم الخشب المستخدم في الإنشاء عامة إلى نوعيين وهما الخشب الطري (Soft Timber ) والخشب الصلد ( Hard Timber ) ويفضل استخدام النوع الثاني لأنه أشد صلادة وأقل عرضة للتشكيلات الدائمة تحت تأثير الأحمال الثابتة ، ويجب معالجة الأخشاب المستخدمة ضد الرطوبة والحشرات وخاصة النمل الأبيض قبل الاستخدام ، مع مراعاة عمل كشف دوري وصيانة لهذا النوع من الجسور والتي عادة ما تكون كباري للمشاة ذات بحور صغيرة.
الكباري الطوبية أو الحجرية Masonry Bridges :
ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻨﻭﻉ ﻴﻌﺘﺒﺭ ﻤﻥ ﺃﻗﺩﻡ ﺍﻷﻨﻭﺍﻉ ﻭﻴﺒﻨﻰ ﻤﻥ ﺍﻟﺤﺠﺭ ﺃﻭ ﺍﻟﻁﻭﺏ ﻭﻫﻲ ﻗﻭﻴﺔ ﻓﻲ ﺠﺎﻨﺏ ﺍﻟﻀﻐﻁ ﻭﻀﻌﻴﻔﺔ ﺠﺩﺍﹰ ﻓﻲ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﺸﺩ ﻭﺘﻜﻭﻥ ﻋﻠﻰ ﺸﻜل ﻗﻭﺱ ﻤﻜﺎﻓﺊ Parabolic Arch ﺃﻭ ﻨﺼﻑ ﺩﺍﺌﺭﺓ Semi-circler ﺃﻭ ﻗﺩ ﻴﻜﻭﻥ ﺒﻴﻀﺎﻭﻱ Elliptical Arch.
ﻭﺘﻌﺘﺒﺭ ﺍﻟﺠﺴﻭﺭ ﺍﻟﺤﺠﺭﻴﺔ ﻫﻲ ﺃﻗﺩﻡ ﺍﻟﺠﺴﻭﺭ ﺍﻟﺘﻲ ﻋﺭﻓﺕ ﻋﻠﻰ ﺍﻹﻁﻼﻕ ، ﻭﺘﺴﺘﺨﺩﻡ ﺤﺎﻟﻴﺎﹰ ﻓﻲ ﻜﺒﺎﺭﻱ ﺍﻟﻤﺸﺎﺓ ﺒﺎﻟﻤﻨﺎﻁﻕ ﺍﻟﻨﺎﺌﻴﺔ ﺤﻴﺙ ﺘﻜﻭﻥ ﺍﻟﺠﺴﻭﺭ ﺫﺍﺕ ﺒﺤﻭﺭ ﺼﻐﻴﺭﺓ ، ﻭﺘﺴﺘﺨﺩﻡ ﻓﻘﻁ ﻟﻠﻤﺸﺎﺓ ﻭﺍﻟﺩﻭﺍﺏ . ﻭﺍﻟﺤﺠﺭ ﺍﻟﻤﺴﺘﺨﺩﻡ ﻓﻲ ﺍﻹﻨﺸﺎﺀ ﻴﺠﺏ ﺃﻥ ﻴﻜﻭﻥ ﺼﻠﺩﺍﹰ ﻭﻻ ﺘﺘﺄﺜﺭ ﻤﻘﺎﻭﻤﺘﻪ ﺒﺎﻟﺭﻁﻭﺒﺔ ﻭﺍﻟﺠﻔﺎﻑ ﻭﺨﺎﺼﺔ ﺇﺫﺍ ﺍﺴﺘﺨﺩﻡ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻨﻭﻉ ﻟﻌﺒﻭﺭ ﺍﻟﻤﺠﺎﺭﻱ ﺍﻟﻤﺎﺌﻴﺔ ، ﻭﻓﻲ ﺤﺎﻟﺔ ﺍﺴﺘﺨﺩﺍﻡ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻨﻭﻉ ﻜﻤﻌﺒﺭ ﻟﻠﻤﺠﺎﺭﻱ ﺍﻟﻤﺎﺌﻴﺔ ﻓﺈﻨﻪ ﻴﺘﻡ ﺘﺜﺒﻴﺕ ﺒﻭﺍﺒﺎﺕ ﻤﺘﺤﺭﻜﺔ ﻟﻠﺘﺤﻜﻡ ﻓﻲ ﻜﻤﻴﺔ ﺍﻟﻤﻴﺎﻩ ﺍﻟﻤﻨﺴﺎﺒﺔ ﻁﺒﻘﺎﹰ ﻟﻠﻤﻘﺘﻨﻰ ﺍﻟﻤﺎﺌﻲ ﺍﻟﻤﺨﺼﺹ ﻟﻬﺎ .
ﺍﻟكباري ﺍﻟﺤﺩﻴﺩﻴﺔ Steel Bridges :
ﺍﻟﺠﺴﻭﺭ ﺍﻟﺤﺩﻴﺩﻴﺔ ﻏﺎﻟﺒﻴﺘﻬﺎ ﺘﻨﻔﺫ ﻤﻥ ﺍﻟﺒﻼﻁﺎﺕ ﺍﻟﻤﺭﻜﺒﺔ ﺍﻭ ﺍﻟﺤﺩﻴﺩﻴﺔ ﻭﺘﻜﻭﻥ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﻟﻠﺘﻐﻴﺭﺍﺕ ﺍﻟﺠﻭﻴﺔ ﺒﺤﻴﺙ ﻻ ﺘﺤﺘﺎﺝ ﺍﻟﻰ ﺼﻴﺎﻨﺔ ﺩﻭﺭﻴﺔ ﻭﻫﺫﺍ ﺍﻟﻨﻭﻉ ﻤﻥ ﺍﻟﺠﺴﻭﺭ ﺒﺩﺍ ﺍﺴﺘﺨﺩﺍﻤﻪ ﻋﺎﻡ 1851ﻡ ﻭﺍﻨﻭﺍﻋﺔ:
ﺍﻟكباري ﺍﻟﻤﺭﻜﺒﺔ Composite Bridges
ﺍﻟكباري ﺍﻟﺠﻤﻠﻭﻨﻴﺔ ﺃﻭ ﺫﺍﺕ ﺍﻟﻌﻭﺍﺭﺽ ﺍﻟﻤﺘﺸﺎﺒﻜﺔ Truss or Lattice Girder Bridges :
ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻨﻭﻉ ﻤﻥ ﺍﻟﺠﺴﻭﺭ ﻋـﺎﺩﺓ ﺘـﻜﻭﻥ ﻤﻨﻔﺫﺓ ﻤﻥ ﺍﻟﺤﺩﻴﺩ ﻭﺒﻤــﺴﺎﻓﺎﺕ ﻁﻭﻴﻠﺔ ﻭﻫﻲ ﻨﺎﺩﺭﺓ ﺍﻵﻥ ﺒﺴﺒﺏ ﺍﺭﺘﻔﺎﻉ ﻜﻠﻔﺘﻬﺎ .
ﺍﻟكباري ﺍﻟﻤﻌﻠﻘﺔ Suspension Bridges :
ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻨﻭﻉ ﻤﻥ ﺍﻟﺠﺴﻭﺭ ﻴﻌﺘﺒﺭ ﺍﻗﺘﺼﺎﺩﻱ ﻟﻠﻤﺴﺎﻓﺎﺕ ﺍﻟﻁﻭﻴﻠﺔ ﻭﻋﺎﺩﺓ ﻤﺎ ﻴﻜﻭﻥ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻨﻭﻉ ﻤﻥ ﺍﻟﺠﺴﻭﺭ ﻤﻨﻔﺫﺓ ﻤﻥ ﺍﻟﺤﺩﻴﺩ.
ﺍﻟكباري ﺍﻟﻜﺎﺒﻠﻴﺔ – Cable Stayed Bridges :
ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻨﻭﻉ ﻤﻥ ﺍﻟﺠﺴﻭﺭ ﻴﻌﺘﺒﺭ ﺃﺤﺩﺙ ﻭﺃﺭﻭﻉ ﺃﻨﻭﺍﻉ ﺍﻟﺠﺴﻭﺭ ﺍﻟﺤﺩﻴﺜﺔ ﻭﺘﺤﻤل ﺴﻁﻭﺡ ﺍﻟﺠﺴﺭ ﺒﻭﺍﺴﻁﺔ ﻜﺎﺒﻼﺕ ﻤﺭﺘﺒﻁﺔ ﺒﺎﻷﺒﺭﺍﺝ ﻭﻟﺫﺍﻟﻙ ﻓﺄﻥ ﻋﺭﺽ ﺴﻁﻭﺤﻬﺎ ﻗﺼﻴﺭﺓ ﺃﻤﺎ ﻤﺴﺎﻓﺘﻬﺎ ﻓﻴﻤﻜﻥ ﺍﻥ ﺘﻜﻭﻥ ﻁﻭﻴﻠﺔ .
كبري ﺫﻭ ﺍﻟﻤﻘﻁﻊ ﺍﻟﻤﻜﻭﻥ ﻤﻥ ﺍﻟﺼﻔﺎﺌﺢ ﺍﻟﻤﻌﺩﻨﻴﺔ ﺍﻟﻤﺩﻋﻤﺔ Plate Girder :
ﻭﺘﺘﻤﻴﺯ ﺍﻟﺠﺴﻭﺭ ﺍﻟﻤﻌﺩﻨﻴﺔ ﺍﻟﻤﻠﺤﻭﻤﺔ ﺒﺄﻨﻬﺎ ﻻ ﺘﺘﻌﺭﺽ ﻷﻴﺔ ﺇﺠﻬﺎﺩ ﻤﺴﺒﻘﺔ ﻨﺘﻴﺠﺔ ﺨﻁﺄ ﺍﻟﺘﺼﻨﻴﻊ،ﻭﻴﺭﺍﻋﻰ ﺍﺨﺘﺒﺎﺭ ﺠﻤﻴﻊ ﺍﻟﻼﺤﻤﺎﺕ ﺒﺎﺴﺘﺨﺩﺍﻡ ﺃﺸﻌﺔ ﺍﻜﺱ ﻟﻠﺘﺄﻜﺩ ﻤﻥ ﻋﺩﻡ ﻭﺠﻭﺩ ﺃﻴﺔ ﻓﺭﺍﻏﺎﺕ ﻓﻲ ﺍﻟﻠﺤﺎﻡ.
ﺍﻟكباري ﺍﻟﻤﻌﺩﻨﻴﺔ ﺫﺍﺕ ﻭﺼﻼﺕ ﺍﻟﺒﺭﺸﺎﻡ ﺃﻭ ﺍﻟﻤﺴﺎﻤﻴﺭ :
ﻭﻴﺘﻤﻴﺯ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻨﻭﻉ ﻤﻥ ﺍﻟﺠﺴﻭﺭ ﺒﺴﻬﻭﻟﺔ ﻭﺴﺭﻋﺔ ﺘﻨﻔﻴﺫﻩ ، ﻭﻴﻌﻴﺏ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻨﻭﻉ ﻤﻥ ﺍﻟﺠﺴﻭﺭ ﻭﺠﻭﺩ ﺍﺤﺘﻴﺎﻁﺎﺕ ﺸﺩﻴﺩﺓ ﻟﻀﻤﺎﻥ ﺩﻗﺔ ﺘﻨﻔﻴﺫ ﺍﻟﻭﺼﻼﺕ ، ﻭﺨﺎﺼﺔ ﻋﻨﺩﻤﺎ ﻴﻜﻭﻥ ﺘﺠﻤﻴﻊ ﺍﻟﻭﺼﻼﺕ ﺒﺎﺴﺘﺨﺩﺍﻡ ﺍﻟﻤﺴﺎﻤﻴﺭ ، ﻭﻴﺘﻡ ﻋﻤل ﻓﺘﺤﺎﺕ ﺍﻟﻤﺴﺎﻤﻴﺭ ﻭﺍﻟﺒﺭﺸﺎﻡ ﺩﺍﺨل ﺍﻟﻤﺼﻨﻊ . ﻭﺘﺘﻤﻴﺯ ﻭﺼﻼﺕ ﺍﻟﺒﺭﺸﺎﻡ ﻋﻨﺩ ﺘﺴﺨﻴﻨﻬﺎ ﻭﺍﻟﻁﺭﻕ ﻋﻠﻴﻬﺎ ﺒﺄﻨﻪ ﻴﺤﺼل ﻟﻬﺎ ﺍﻨﺘﻔﺎﺥ ﻴﻤﻸ ﺍﻟﻔﺭﺍﻍ ﺍﻟﻤﻭﺠﻭﺩﺓ ﻓﻴﻪ ، ﺃﻤﺎ ﻭﺼﻼﺕ ﺍﻟﻤﺴﺎﻤﻴﺭ ﻓﺘﺘﻤﻴﺯ ﺒﺴﻬﻭﻟﺔ ﻭﺴﺭﻋﺔ ﺘﻨﻔﻴﺫﻫﺎ ، ﻭﻴﻌﻴﺒﻬﺎ ﺃﻥ ﺍﻟﺨﻠﻭﺹ ﺍﻟﻼﺯﻡ ﻟﺘﺭﻜﻴﺏ ﺍﻟﻤﺴﻤﺎﺭ ﻴﺠﺏ ﺃﻥ ﻴﺘﺴﺎﻭﻯ ﺘﻤﺎﻤﺎﹰ ﻤﻊ ﺴﻤﻙ ﺍﻟﻤﺴﻤﺎﺭ ﺇﺫ ﺃﻥ ﻭﺠﻭﺩ ﺃﻱ ﺍﺨﺘﻼﻑ ﻓﻲ ﺍﻟﺨﻠﻭﺹ ﻴﺅﺩﻱ ﺇﻟﻰ ﺘﺤﻤﻴل ﺒﻌﺽ ﺍﻟﻤﺴﺎﻤﻴﺭ ﺩﻭﻥ ﺍﻟﺒﻌﺽ ﺍﻵﺨﺭ ﻭﻤﺎ ﻴﻤﺜﻠﻪ ﻤﻥ ﺨﻁﻭﺭﺓ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻭﺼﻠﺔ ﻭﻴﺭﺍﻋﻰ ﺘﺜﺒﻴﺕ ﺍﻟﺼﻭﺍﻤﻴل ﺒﺎﺴﺘﺨﺩﺍﻡ ﺃﺠﻬﺯﺓ ﺨﺎﺼﺔ ﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﻨﻔﺱ ﺍﻟﻌﺯﻭﻡ ﻋﻠﻰ ﺠﻤﻴﻊ ﺍﻟﺼﻭﺍﻤﻴل.
ﺍﻟكباري ﺍﻟﺨﺭﺍﺴﺎﻨﻴﺔ Concrete Bridges :
ﻭﻫﺫﺍ ﺍﻟﻨﻭﻉ ﻤﻥ ﺍﻟﺠﺴﻭﺭ ﻫﻭ ﺍﻟﺸﺎﺌﻊ ﺤﺎﻟﻴﺎﹰ ﻭﻗﺩ ﺍﺴﺘﺨﺩﻡ ﻓﻲ ﺒﺩﺍﻴﺔ ﺍﻟﻘﺭﻥ ﺍﻟﻤﺎﻀﻲ ﻭﻴﻤﻜﻥ ﺘﻘﺴﻴﻤﻪ ﺇﻟﻰ ﺜﻼﺜﺔ ﺃﻨﻭﺍﻉ:
- ﺍﻟﺠﺴﻭﺭ ﺍﻟﺨﺭﺍﺴﺎﻨﻴﺔ ﺍﻟﻤﺴﻠﺤﺔ ﺍﻟﻤﻨﻔﺫﺓ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻭﻗﻊ
- Onsite Reinforced Concrete Bridges.
- ﺍﻟﺠﺴﻭﺭ ﺍﻟﻤﺭﻜﺒﺔ ﻤﺴﺒﻘﺔ ﺍﻹﺠﻬﺎﺩ ﻤﺴﺒﻘﺔ ﺍﻟﺸﺩ
- Composite inside and Pretension and Prestressed Concrete Deck
- ﺍﻟﺠﺴﻭﺭ ﺍﻟﻤﺭﻜﺒﺔ ﻤﺴﺒﻘﺔ ﺍﻹﺠﻬﺎﺩ ﻻﺤﻘﺔ ﺍﻟﺸﺩ
- Composite inside and Post-tension and Prestressed Concrete Deck
يمكنك تحميل الملف الالكتروني الذي به الشرح الكامل من الرابط التالي