teleg
منو
اینستاگرام | کانال تلگرام | خبرنامه
مهندسی عمران
پیشنهادی
cover

فیلم آموزشی درس بتن ۲ (محصول دانلودی)

coversite

آموزش اتوکد – ۱۶ ساعت آموزش به زبان ساده و پایه ای

tsp

۲۵ ساعت فیلم آموزش Tekla Structures به زبان فارسی (مبتدی تا پیشرفته )

ebc C2

۸ ساعت فیلم آموزشی طراحی و محاسبات ساختمان بتنی با Etabs 2015 (محصول ویژه )

22

۱۰ ساعت فیلم آموزشی طراحی و محاسبات ساختمان فولادی با Etabs و Safe به روش LRFD

آکادمی عمران
آموزش Etabs
آموزش TEKLA

یک فلش جالب برای آشنایی با انواع نیروهای وارد بر سازه

بازدید : 1,314

در این فلش جالب شما با انواع بارگذاری آشنا میشوید و میبینید که هر کدام از
آنها چگونه میتواند سازه را تخریب کند و همچنین راه مقاوم سازی سازه را در مقابل هر
یک به شما نشان میدهد




دانلود با حجم ۱۲۵ کیلو بایت

( لینک اصلاح شد )

جزوه روش حل مسائل بتن۲ قسمت اول ( برون محوریت )

بازدید : 1,281

 

در این سری از جزوات که شما قسمت اول آن را پیش رو دارید سعی شده است با توجه به
اهمیت درس سازه های بتن آرمه ۲ به آموزش روش های حل مسائل این درس پرداخته شود و با
حل مثال های گوناگون به تسلط شما بر حل آنها افزایش پیدا کند  لطفا نظرتان را
در مورد این جزوه بدهید که آیا اصلا مفید بوده برای شما یا نه؟ و آیا ادامه پیدا
کنه یا نه؟

جزوه بتن



دانلود با حجم ۷۰۰ کیلوبایت

(بیشتر…)

مزایا و معایب ساختمانهای فلزی

بازدید : 916







احداث ساختمان بمنظور رفع احتیاج انسانها صورت گرفته و مهندسین، معماران
مسئولیت تهیه اشکال و اجراء مناسب بنا را برعهده دارند؛ محور اصلی مسئولیت
عبارت است از:
الف ) ایمنی ب ) زیبائی ج) اقتصاد

با توجه به اینکه ساختمان های احداثی در کشور ما اکثرا" بصورت فلزی یا بتنی
بوده و ساختمانهای بنایی غیر مسلح با محدودیت خاص طبق آئین نامه ۲۸۰۰ زلزله
ایران ساخته میشود، آشنایی با مزایا و معایب ساختمانها می تواند درتصمیم گیری
مالکین ، مهندسین نقش اساسی داشته باشد.


مزایای ساختمان فلزی:






 مقاومت زیاد: مقاومت قطعات فلزی زیاد بوده و نسبت مقاومت به وزن از
مصالح بتن بزرگتر است ، به این علت در دهانه های بزرگ سوله ها و ساختمان های
مرتفع ، ساختمانهائی که برزمینهای سست قرارمیگیرند ، حائز اهمیت فراوان میباشد
.

 خواص یکنواخت : فلز در کارخانجات بزرگ تحت نظارت دقیق تهیه میشود ،
یکنواخت بودن خواص آن میتوان اطمینان کرد و خواص

آ
ن
بر خلاف بتن با عوامل خارجی تحت تاثیر قرار نمی گیرد ، اطمینان در یکنواختی
خواص مصالح در انتخاب ضریب اطمینان کوچک مؤثر است که خود صرفه جو یی در مصرف
مصالح را باعث میشود .

 دوام : دوام فولاد بسیار خوب است ، ساختمانهای فلزی که در نگهداری آنها
دقت گردد . برای مدت طولانی قابل بهره برداری خواهند بود

– خواص ارتجاعی

: خواص مفروض ارتجاعی فولاد با تقریبی بسیار خوبی مصداق عملی دارد . فولاد تا
تنشهای بزرگی از قانون هوک بخوبی پیروی مینماید . مثلآ ممان اینرسی یک مقطع
فولادی را میتوان با اطمینان در محاسبه وارد نمود . حال اینکه در مورد مقطع
بتنی ارقام مربوطه چندان معین و قابل اطمینان نمی باشد .

 شکل پذیری : از خاصیت مثبت مصالح فلزی شکل پذیری ان است که قادرند
تمرکز تنش را که در واقع علت شروع خرابی است ونیروی دینامیکی و ضربه ای را تحمل
نماید ،در حالیکه مصالح بتن ترد و شکننده در مقابل این نیروها فوق العاده ضعیف
اند. یکی از عواملی که در هنگام خرابی ،عضو خود خبر داده و ازخرابی ناگهانی
وخطرات ان جلوگیری میکند.

 پیوستگی مصالح : قطعات فلزی با توجه به مواد متشکه آن پیوسته و همگن می
باشد و ولی در قطعات بتنی صدمات وارده در هر زلزله به پوشش بتنی روی سلاح
میلگرد وارد میگردد ، ترکهائی که در پوشش بتن پدید می آید ، قابل کنترل نبوده و
احتمالا" ساختمان در پس لرزه یا زلزله بعدی ضعف بیشتر داشته و تخریب شود .



مقاومت متعادل مصالح،مقاومت

: مصالح فلزی در کشش و فشار یکسان ودر برش نیز خوب و نزدیک به کشش وفشار است
.در تغییر وضع بارها، نیروی وارده فشاری ، کششی قابل تعویض بوده و همچنین
مقاطعی که در بار گذاری عادی تنش برشی در انها کوچک است ، در بارهای پیش بینی
شده ،تحت اثر پیچش و در نتیجه برش ناشی از ان قرار میگیرند. در ساختمانهای بتنی
مسلح مقاومت بتن در فشار خوب ، ولی در کشش و یا برش کم است.
پس در صورتی که مناطقی احتمالآتحت نیروی کششی قرار گرفته و مسلح نشده باشد
تولید ترک و خرابی مینماید.

 انفجار : در ساختمانهای بارهای وارده توسط اسکلت ساختمان تحمل شده ، از
قطعات پرکننده مانند تیغه ها و دیواره ها استفاده نمی شود . نیروی تخریبی
انفجار سطوح حائل را از اسکلت جدا می کند و انرژی مخرب آشکار میشود ، ولی
ساختمان کلا" ویران نخواهد گردید . در ساختمانهایی بتن مسلح خرابی دیوارها باعث
ویرانی ساختمان خواهد شد .

 تقویت پذیری و امکان مقاوم سازی : اعضاء ضعیف ساختمان فلزی را در اثر
محاسبات اشتباه ، تغییر مقررات و ضوابط ، اجراء و …. میتوان با جوش یا پرچ یا
پیچ کردن قطعات جدید ، تقویت نمود و یا قسمت یا دهانه هائی اضافه کرد .

 شرایط
آسان ساخت و نصب

: تهیه قطعات فلزی در کارخانجات و نصب آن در موقعیت ، شرایط جوی متفاوت با
تهمیدات لازم قابل اجراء است .

 سرعت نصب : سرعت نصب قطعات فلزی نسبت به اجراء قطعات بتنی مدت زمان
کمتری می طلبد .

 پرت مصالح : با توجه به تهیه قطعات از کارخانجات ، پرت مصالح نسبت به
تهیه و بکارگیری بتن کمتر است .

 وزن کم : ‌میانگین وزن ساختمان فولادی را می توان بین ۲۴۵ تا ۳۹۰
کیلوگرم بر مترمربع و یا بین ۸۰ تا ۱۲۸ کیلوگرم بر مترمکعب تخکین زد ، درحالی
که در ساختمانهای بتن مسلح این ارقام به ترتیب بین ۴۸۰ تا ۷۸۰ کیلوگرم
برمترمربع یا ۱۶۰ تا ۲۵۰ کیلوگرم برمترمکعب می باشد .

 اشغال فضا :‌ در دو ساختمان مساوی از نظر ارتفاع و ابعاد ، ستون و
تیرهای ساختمانهای فلزی از نظر ابعاد کوچکتر از ساختمانهای بتنی میباشد ، سطح
اشغال یا فضا مرده در ساختمانهای بتنی بیشتر ایجاد میشود .

 ضریب نیروی لرزه ای : حرکت زمین در اثر زلزله موجب اعمال نیروهای درونی
در اجزاء ساختمان میشود ، بعبارت دیگر ساختمان برروی زمینی که بصورت تصادفی و
غیر همگن در حال ارتعاش است ، بایستی ایستایی داشته و ارتعاش زمین را تحمل کند
. در قابهای بتن مسلح که وزن بیشتر دارد ، ضریب نیروی لرزه ای بیشتر از قابهای
فلزی است . تجربه نشان میدهد که خسارت وارده برساختمانهای
کوتاه
و صلب که در زمینهای محکم ساخته شده اند ، زیاد است
. درحالیکه در ساختمانهای بلند و انعطاف پذیر ، آنهائی که در زمینهائی نرم
ساخته شده اند ، صدمات بیشتری از زلزله دیده اند . بعبارت دیگر در زمینهای نرم
که پریود ارتعاش زمین نسبتا" بزرگ است ، ساختمان های کوتاه نتایج بهتری داده
اند و برعکس در زمینهای سفت با پریود کوچک ، ساختمان بلند احتمال خرابی کمتر
دارند.

عکس العمل ساختمانها در مقابل حرکت زلزله بستگی به مشخصات خود ساختمان از نظر
صلبیت و یا انعطاف پذیری آن دارد و مهمترین مشخصه ساختمان در رفتار آن در مقابل
زلزله ، پریود طبیعی ارتعاش ساختمان است.



معایب ساختمانهای فلزی:






 ضعف در دمای زیاد : مقاومت ساختمان فلزی با افزایش دما نقصان می یابد . اگر
دکای اسکلت فلزی از ۵۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتی گراد برسد ، تعادل ساختمان به خطر می
افتد .

 خوردگی و فساد فلز در مقابل عوامل خارجی : قطعات مصرفی در ساختمان فلزی در
مقابل عوامل جوی خورده شده و از ابعاد آن کاسته میشود و مخارج نگهداری و محافظت
زیاد است .

 تمایل قطعات فشاری به کمانش : با توجه به اینکه قطعات فلزی زیاد و ابعاد مصرفی
معمولا" کوچک است ، تمایل به کمانش در این قطعات یک نقطه ضعف بحساب می رسد .

 جوش نامناسب : در ساختمانهای فلزی
اتصال قطعات به همدیگر با جوش ، پرچ ، پیچ صورت میگیرد . استفاده از پیچ و مهره
وتهیه ، ساخت قطعات در کارخانجات اقتصادی ترین ، فنی ترین کار می باشد که در
کشور ما برای ساختمانهای متداول چنین امکاناتی مهیا نیست . اتصال با جوش بعلت
عدم مهارت جوشکاران ، استفاده از ماشین آلات قدیمی ، عدم کنترل
دقیق توسط مهندسین ناظر ، گران بودن هزینه آزمایش جوش و …… برزگترین ضعف
میباشد.

تجربه ثابت کرده است که سوله های ساخته شده در کارخانجات درصورت رعایت مشخصات
فنی و استاندارد ، این عیب را نداشته و دارای مقاومت سازه ایی بهتر در برابر
بارهای وارده و نیروی زلزله است.



دانلود این مقاله
 

منابع:

۱- بتن و بتن فولادی ، دکتر شمس الدین مجابی

۲- رفتار و طرح لرزه ای ساختمانهای بتن مسلح و فلزی ، عباس تسنیمی

۳- طرح و محاسبات ایستائی – آرگ مگردیچیان

۴- آئین نامه ۲۸۰۰ و بتن ایران

۵- سازه های فلزی ، شاپور طاحونی

۶-
انجمن
عمران آموزش عالی نجف آباد_اصفهان

 

دانلود کتاب جدول اشتال

بازدید : 8,466

با دانلود این کتاب ۱۵ صفحه ای که حجمی حدود ۱مگابایت دارد به جداول مهم اشتال
مورد نیاز شما دست پیدا خواهید کرد

۱-جدول قطر ، سطح مقطع و وزن مخصوص میله گرد و آرماتور آجدار مسلح کننده موجود
در ایران
۲-جدول نیروی پایین به بالا در صفحات تقسیم فشار (بیس پلیت ) بر حسب قطر ورق و
میزان نیرو
۳-جدول اشتال تیر آهن های ردیف آی باریک (آی ان پی) لبه گوشت دار
۴-جدول اشتال تیر آهن های ردیف آی بال پهن (آی پی بی)
۵-جدول اشتال تیر آهن های ردیف آی بال پهن ( آی پی بی آینتس (یک)) نیمه سبک
۶-جدول اشتال پروفیلهای نبشی نورد شده بال مساوی
۷-جدول اشتال پروفیلهای نبشی نورد شده بال مساوی سنگین (ادامه)
۸-جدول اشتال پروفیلهای سپری نورد شده
۹-جدول اشتال پروفیلهای ناودانی نورد شده
۱۰-جدول اشتال تیر آهن های لانه زنبوری (معمولی لانه زنبوری شده )
۱۱-جدول اشتال تیر آهن های لانه زنبوری (با تیر آهن بال پهن لانه زنبوری شده )
۱۲-جدول اشتال تیر آهن های لانه زنبوری (با تیر آهن نیمه بال پهن آی پی ای لانه
زنبوری شده )
۱۳-جدول اشتال تیر آهن های لانه زنبوری (با برش ایرانی لانه زنبوری شده )
۱۴-جدول مشخصات مکانیکی پروفیهای تو خالی نورد شده (دایره و چهارگوش)
۱۵جداول دین و اشتال پروفیلهای توخالی گرد سنگین و نیمه سنگین



دانلود

آشنایی با انواع پلها و ساختار آنها

بازدید : 3,448

بدون شک تا به حال
پلی را دیده اید و یا به احتمال زیاد از روی یکی از آنها عبور کرده اید. حتی اگر
شما تخته یا کنده درخت را برای جلوگیری از خیس شدن خود بر روی آب قرار دهید در واقع
شما یک پل ساخته اید. حقیقتاً پل ها در همه جا وجود دارند و در واقع یک بخش طبیعی و
بدیهی از زندگی روزمره ی ما را تشکیل می دهند. یک پل مسیری را بر روی مانع ایجاد می
کند که این موانع می تواند رودخانه, دره, جاده, خطوط راه آهن و … باشد.

            در
این مقاله ما سه نوع اصلی از پل ها را مورد مطالعه و بررسی قرار خواهیم داد

که
شما می توانید بفهمید که هرکدام چگونه کار می کنند. نوع پل بکار رفته در یک مکان به
نوع مانع موجود در آنجا بستگی دارد. معیار اصلی در تعیین نوع پل وسعت و گستردگی آن
مانع می باشد. چه مسافتی میان طرفین مانع وجود دارد؟ این مسئله, فاکتور اصلی در
تعیین نوع پلی است که قرار است در آن محل احداث شود. با سپری شدن زمان و  مطالعه ای
مقاله علت آن را متوجه خواهید شد.
 

 

اصول

سه نوع اصلی از پلها
موجودند:

  • پل تیری
  • پل قوسی
  • پل معلق

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 ۲۰۰ پا (۶۰متر) تجاوز نمی کند. در حالی که یک پل قوسی مدرن به ۸۰۰ تا
۱۰۰۰ پا (۲۴۰ تا ۳۰۰ متر) هم می رسد. پل معلق نیز تا ۷۰۰۰ 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 ۷ 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 کششی

نیرویی 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, طولفنر 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
۲ در ۴ 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»
۱
بود که در سال ١٨۴٠ توسط «ویلیام هاو»
۲
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. ( در توضیح می
توانیم بگوییم که تیر های

I

شکل مستحکم تر از تیر های مستطیلی ساده است)

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(به این دلیل که مقوای چین دار خیلی مستحکم است)

در اضافه به مطالب
فوق در مورد تاثیرات خرپا, علت دیگری نیز وجود دارد دال
ّ
بر اینکه چرا خرپا مستحکم تر از تیر است: یک خرپ 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 ان در پخش نیرو به
بیرون, به طور قابل ملاحظه ای  تاثیرات کشش را در قسمت زیرین قمس 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
ان چیره خواهد گشت.

 

انواع پلهای
قوسی

پراکندگی

انواع قوس ها
محدود هستند. امروزه قوس هایی مانند «رمان»۳ , «باروک»۴ و
«رنسانس»۵ وجود دارند که همه آنها از نظر معماری و ظاهری متمایز هستند
ولی از نظر ساختار یکسانند. میزان مقاومت این پلها به شکل هندسی آنه 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 در میان 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
truss
).
این 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»
۶
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.

 

 




Forces on a cable-stayed bridge
 

 



 



پل کابل ایستاده در نزدیکی ساوانا

 

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
نیرها 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 هموا (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 باد»
۷
برای سنجش میزان مقاومت پل در برابر جنبش های چرخشی بر روی مدل آزمایش می شود.
ایجاد خرپاهای آیرودینامیک در سازه هاو 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 ناروز»
۸
است که در سال ۱۹۴۰ توسط بادی با سرعت ۴۰ مایل در ساعت (۶۴ 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 بتون 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 آنجاکه
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.

 دانلود
این مقاله همراه با متن انگلیسی

منبع:

mrafiee.5u.com

Howstuffworks.com

PBS.org


Civeng.carleton.ca


hsba.go.jp

 

پی نوشت:


۱- Howe


۲- William Howe


۳- Roman


۴- Baroque


۵- Renaissance


۶- cable-stayed


۷-

Wind-tunnel

۸-

Tacoma Narrows