بلندترین پل جهان
محل این پل پارک ملی گرند کانیون در ایالت آریزونای آمریکا است.

روی ادامه مطلب کلیک کنید
ادامه مطلب
محل این پل پارک ملی گرند کانیون در ایالت آریزونای آمریکا است.

روی ادامه مطلب کلیک کنید

استفاده از بتن پیش تنیده در ایجاد پلها و ساختمان ها از حدود 50 سال پیش تا کنون در سطح وسیع متداول شده است. با توجه به عیوب مختلف فولاد( نا پایداری الاستیک نیمرخ های فلزی، خوردگی و زنگ زدگی، فزونی بهای تولید...) امروزه اغلب پلهای بزرگ از بتن پیش تنیده ساخته می شوند، اما برخلاف حالت بتن مسلح
مصالح مصرفی جهت این پلها باید از کیفیت بسیار خوبی برخوردار باشند در بتن
پیش تنیده نیز مانند بتن مسلح از بتن که دارای مقاومت بسیار خوب فشاری است
و فولاد استفاد می شود اما:
بتن مسلح ترکیبی از بتن و فولاد است که در آن بتن در مقابل فشار
و فولاد در مقابل کشش مقاومت می کند در حالی که در بتن پیش تنیده با انجام
یک عمل مکانیکی بتن به تنهایی تنشهای کششی و فشاری ایجاد شده را تحمل می
نماید.
برای طرح محاسبه قطعات پیش تنیده روش و ترتیب اجرای سازه باید دقیقا
مشخص باشد زیرا مقادیر تنش های ایجاد شده در قطعات در حین اجرای سازه
بسیار مهم و گاهی تعیین کننده می باشند.
همچنین برخلاف حالت بتن مسلح بعد از بررسی پایداری سازه تغییر شکلهای
کوتاه مدت و دراز مدت بتن و فولاد نیز باید به دقت مورد مطالعه قرار
گیرند.
علل اصلی خرابی بسیاری از پلها قبل از پایان عمرشان، عدم توجه به معیارهای هیدرولیکی در طراحی، و اجراو نگهداری از آنهاست. ظرفیت گذر سیلاب از پل پایداری بازه رودخانه در محل احداث پل هدایت جریان نیروهای هیدرو دینامیک جریان آبشستگی و فرسایش
در اثر تنگ شدگی و یا ایجاد مانع عواملی هستند که در تعیین جانمایی طول
ارتفاع و آرایش پایه و تکیه گاهها و مشخصات هندسی پایه هاوتکیه 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 پلهاهر ساله
شاهد شکست و یا تخریب پلهای زیادی در دنیاو در کشورمان در اثر وقوع سیلاب
هستیم. شکست و تخریب پلها علاوه 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.
طبق بررسیهای انجام شده در اکثر موارد علت شکست پلها عبارتند از:
با توجه به مخارج سنگین انجام شده برای اجرای ابنیه بتنی،مسئله نگهداری دقیق این سازه ها در برابر آب و باد دو یخبندان از اهمیت خاصی بر خوردار است.
در مناطقی که بستر رودخانه سست بوده و در اثر طغیان آب امکان شسته شدن
داشته باشد باید وضعیت آن را در اطراف پل بعد از طغیانهای مختلف مورد برسی
قرار داد تا با تدابیر مختلف از خالی شدن خاک اطراف پی ها و در نتیجه
تخریب پایه ها جلوگیری شود.
لایه عایق کاری و اسفالت کف جاده باید طوری انجام شود که از نفوذ و باقی ماندن آب در جسم پل جلوگیری شود.
بعد از پایان ساختمان پل و قبل از تحت سرویس قرار گرفتن،المانهای مختلف آنرا باید به دقت مورد بازدید قرار داد تا مشخص شود تحت بارهای دائمی و دستگاههای ساخت،تغییر شکل ها و ترک های پیش بینی نشده در آن ایجاد نشده باشد، همچنین بعد از آزمون بار گذاری
که تحت شدید ترین بارگذاری ممکنه در طول دوره سرویس قرار می گیرد، باید
کلیه تغییر شکلهای ایجاد شده و فلش مقاطع بحرانی، ترک های احتمالی، نشست
پایه ها، تغییر فرم دستگاههای تکیه گاهی و اتصالات مختلف به دقت مورد برسی قرار گیرند.
در طول دوره بهره برداری نیز در زمانهای مشخص باید قسمتهای مختلف پل مورد بازدید قرار گیرند به عنوان مثال:در پلهای فلزی
که احتمال از بین رفتن اتصالات پیچ و جوش، زنگ زدن المانها و خوردگی آنها
و بروز نا پایداریهای الاسیتک موجود است. این بازدیدها باید به طور مداوم
و حداقل هر پنج سال یکبار انجام شده و برای جلو گیری از تخریب قطعات، آنها
را با مواد مناسب پوشانید. همجنین در مورد پلهای بتن پیش تنیده
شده وضع دستگاههای مهارتی و کشش کابلها مورد بررسی قرار گرفته و با انجام
عمل تزریق به نحو مناسب، از زنگ زدگی کابلها جلوگیری به عمل آید.
از عبور سربارهای غیر مجاز که در طرح ومحاسبه قطعات پل در نظر گرفته نشده اند،اکیدآ جلوگیری شود.
این پلها را نیز می توان به دو گروه عمده تقسیم نمود:
این پلها از متداول ترین انواع مورد استفاده برای دهانه های
متوسط (تا250 متر)می باشند . تیرهای حمال معمولا به صورت شبکه های فلزی
مقاطع جعبه ای یا تیرهای مرکب تو پر ساخته شده و تغییر شکل بسیار محدودی
خواهند داشت. شبکه های فلزی معمولآ سبک بوده اما با توجه به خصوصیات ظاهری
آنها ،کمتر در مناطق شهری مورد استفاده قرار می گیرند.در حالت کلی این
پلها را نیز می توان به شرح زیر تفکیک نمود:

استفاده از فولاد در ساخت پلهای فلزی از قرن گذشته شروع و با عنایت به مقاومت کششی و فشاری
مطلوب این مصالح در سطح وسیع متداول گردید.باتوجه به فزونی بهای تولید،
معمولاً نیمرخهای فولادی دارای ضخامت ناچیز بوده و در نتیجه علاوه بر
مسئله زنگ زدن و خوردگی،
خطر بروز ناپایداری های الاستیک نیز همواره موجود می باشد، از طرف دیگر
نظر به اینکه با افزایش طول دهانه وزن مرده پلها به سرعت افزایش می یابد،
با توجه به ناچیزبودن ابعاد و در نتیجه سبک بودن مقاطع فلزی، هنوز نیز
برای دهانه های بزرگ از آنها استفاده می شود همچنین در شرایطی که مسئله
ایجاد پلهای موقت یا متحرک
مورد نظر بوده یازمان در نظر گرفته برا ی مونتاژ و آماده سازی پل ها کوتاه
باشد همواره می توان از مصالح فولادی استفاده نمود با در نظر گرفتن مسائل
فوق الذکر کنترل پایداری مقاطع و بازدید مرتب پلهای ساخته شده و اعمال
روشهای مناسب نگهداری همواره ضروری می باشد.
پوشش پلهای فلزی :
پوشش پلهای فلزی را می توان از چوب مصالح سنگی بتن مسلح
و یا از ورقهای فلزی انتخاب نمود. استفاده از چوب برای پوشش پلها در
زمانهای بسیار قدیم رایج بوده اما امروزه به ندرت مورد استفاده قرار می
گیرد.
همچنین در طرحهای جدید از پوشش مصالح سنگی نیز به علت وزن زیاد آن، کمتر استفاده می شود در این راه حل تیرهای حمال طولی پل بوسیله قوسهائی از آجر و مصالح سنگی به هم متصل می شوند.
پوشش بتن مسلح:
این پوشش از یک دال
بتن مسلح که روی تیرچه های طولی و تیرهای عرضی پل تکیه نموده تشکیل یافته
است.پوشش بتن مسلح مقاومت و صلبیت لازم را به سازه داده و از نظر اجرائی
نیز آسان و بسیار متداول می باشد.
پوشش فلزی:
یک نوع از این پوششها از یک سری صفحات فلزی که بوسیله بتن مسلح پوشیده شده و روی بال فوقانی تیرچه طولی جوش شده اند تشکیل شده است ضخامت کل حاصله معمولاً ضعیف (بین 10تا 20 سانتی متر ) است.
یکی دیگر از انواع پوششهای فلزی متداول دال ارتوتروپ
است این پوشش از یک صفحه فلزی که در جهت عمودی بوسیله ورقهای ساده یا جعبه
ای تقویت شده تشکیل یافته است، صفحه فلزی نقش بال فوقانی تیرها رابه عهده
داشته و ضمن شرکت در مقاومت خمشی بارهای موضعی حاصل از چرخ وسائل نقلیه رانیز تحمل می کند.
ضخامت آن معمولاً حدود 12 میلی متر (برای جان جعبه ای )تا 14 میلی متر(برای جان ساده)می باشد. دال ارتوتروپ در مجموع روی اجزاء اصلی پل (تیرهای طولی و عرضی )تکیه نموده است.
طبقه بندی پلهای فلزی:
پلهای فلزی را می توان با توجه به نوع سیستم باربر به شرح زیرطبقه بندی نمود:
این پلهای معمولاً از مصالح سنگی یا از بتن ساخته شده و از طاقهای متوالی که هر یک قسمتی از یک قوس دایره یا بیضی می باشد تشکیل شده اند.
حدفاصل طاق تا کف پل با مصالح سنگی یا خاکریز پر شده سپس یک لایه ملات ماسه سیمان و یک قشر قیروگونی باضخامت کافی برای جلوگیری از نفوذ آب قرار می دهند.
برای تهیه مصالح سنگی با ابعاد معین که در پلهای طاقی به کار می روند
و همچنین برای استفاده از این مصالح در ساختن پل احتیاج به افراد متخصص در
این زمینه می باشد که با توجه به کمبود این افراد و استفاده وسیع از انواع
دیگر پلها، امروزه کمتر از پلهای طاقی استفاده می شود البته نظربه کمبود فولادو سیمان در ایران باید سعی نمود در نقاطی که معادن سنگ مناسب موجود است تا حد امکان از این نوع پل استفاده شود.
در یک طاق دایره ای (قوس نیم دایره ای کامل )انحنای سطح تحتانی طاق به پایه ها ختم و خط مماس در این نقطه خطی قائم است در حالات دیگر خطوط مماس شیبدار می باشند.
مصالح پرکننده بین سطح جاده و سطح فوقانی طاق رامصالح روبناگویند.
فاصله افقی بین پایه ها که موازی محور سازه است را دهانه ارتفاع طاق را خیز و نسبت خیز به دهانه را افتادگی طاق می نامند.
برای پلهای کوچک و بزرگ با افتادگی زیاد، ساده ترین راه حل اجرائی عبارت از ساختن دو دیوار موازی پیشانی در دو طرف و پرنمودن بین آنها با مصالح سبک است مصالح پرکننده فوق باید کاملاً متراکم شده تا تحت تاثیر سربارهای
وارده نشست ننمایند اما دانه بندی آنها باید طوری تنظیم شود که به آب
اجازه نفوذ و رسیدن به قشرعایق کاری روی سطح طاق جهت تخلیه را بدهد ضخامت
دیوارهای پیشانی بین 80 تا120 سانتی متر خواهد بود و نمای آنها را می توان
تا سطح تحتانی طاق رسانید که در این حالت با توجه به لزوم تولید قطعات سنگ
با اندازه های مختلف قیمت تمام شده افزایش خواهد یافت.
در پلهای بزرگ طاقی با افتادگی متوسط وجود خاکریز بین طاق و سطح جاده
باعث افزایش بار روی سطح طاق و افزایش حجم مصالح سنگی لازم می شود بدین
جهت سعی می شود با ایجاد طاقهای فرعی در جهات طولی و عرضی از وزن مزبور
کاسته شود.
طاقهای فرعی معمولاً برای پلهائی با دهانه بیش از 15 متر و قوسهای با
افتادگی کم و با دهانه بیش از 20 متر پیش بینی می شوند روی دیوارهای
پیشانی یک قسمت از سنگ یا بتن و یا بتن مسلح با ارتفاع بیش از 2/0 تا 6/0 و عرض بین 8/0 تا 5/1 متر ساخته می شود که رون آن قرنیزقرارمی گیرد.
انواع مختلف پلهای طاقی:
ساده ترین فرم مورد استفاده حالت یک طاق منفرد است که برای دهانه
های بین 8 تا 40 متر مورد استفاده قرار می گیرد برای دهانه های بزرگتر
(بین 40تا 100 متر ) معمولا پلها را از دو قسمت مجزا می سازند به عبارت
دیگر این پلهااز دو پل جداگانه موازی که در قسمت فوقانی بایک دال بتن مسلح
به هم متصل می شوند تشکیل یافته اند این راه حل مزایای زیادی دارد از جمله
قطعات سنگ تحت تنش نزدیک به تنش مجاز آن کار می کنند و حجم مصالح مصرفی
کاهش می یابد همچنین چوب بست های لازم سبک تر بوده و می توانند برای دومین قطعه نیز به کار روند.
پل قوسی، پلی است با تکیه گاه های انتهائی در هر طرف، که شکلی نیم دایره مانند دارد. پلی که از رشته ای از قوسها تشکیل شده باشد، پل دره ای نامیده می شود. پل قوسی ابتدا توسط یونانی ها و از سنگ ساخته شد. بعدها، رومیان باستان از ملات در پل های قوسی خود استفاده کردند.
با توجه به اصول مقاومت مصالح،
شعاع قوس وابعاد این پلها را طوری انتخاب می کنند که بارهای قائم وارده
تبدیل به یک نیروی فشاری در امتداد قوس شود. بنا براین در مناطقی با کیفیت
خاک مناسب،می توان دهانه های بزرگ ( تا حدود500متر) را با پلهای قوسی طی
نمود.

آزمایشی برای پل قوسی
صفحه ای از مقوی را انتخاب و صفحه ای باریک به اندازه ماکت یک پل جدا
کرده و به شکل قوس در آورید. با فشار کوچکی بر روی این قوس وارد می کنید
به آسانی نیروی دست شما باعث صاف سدن و به هم خوردن صفحه خواهد شد. این
بار ستون هایی از کتاب در ابتدا و انتهای این صفحه قرار داده و با دست بر
روی آن فشار دهید . خواهید دید که صفحه در مقابل فشار دست شما مقاومت کرده
و به اسانی از بین نمی رود.
پل یک سازه است که برای عبور از موانع فیزیکی از جمله رودخانه ها و دره ها استفاده می شود.پلهای متحرک نیز جهت عبور کشتیها و قایقهای بلند از زیر آنها ساخته شده است.

تاریخچه پل
ایجاد گدرگاهها وپلها برای عبور از دره ها و رودخانه ها از قدیمی ترین فعالیتهای بشر است. پلهای قدیمی معمولا از مصالح موجود در طبیعت مثل چوب و سنگ والیاف گیاهی به صورت معلق یا با تیرهای حمال ساخته شده اند.پلهای معلق از کابلهایی از جنس الیاف گیاهی که از دو طرف به تخته سنگها و درختها بسته شده و پلهای با تیر حمال از تیرهای چوبی که روی آنها با مصالح سنگی پوشیده می شد، ساخته شده اند.
ساخت پلهای سنگی به دوران قبل از رومیها بر می گردد که در خاور میانه و چین پلهای زیادی بدین شکل برپا شده است. در اروپا نیز اولین پلهای طاقی
را 800 سال قبل از میلاد مسیح، برای عبور از رودخانه ها از جنس مصالح سنگی
ساخته اند.اغلب پلهای ساخته شده توسط رومیها از طاقهای سنگی دایره شکل با
پایه های ضخیم تشکیل یافته است.در ایران نیز ساختن پلهای کوچک وبزرگ از
زمانهای بسیار قدیم رواج داشته و پلهایی نظیر سی و سه پل، پل خواجو وپل
کرخه بیش از 400 سال عمر دارند.
از قرن یازدهم به بعد روشهای ساختن پلها پیشرفت قابل توجهی نمود و به تدریج استفاده از دستگاههای فشاری از مصالح سنگی و آجر با ملاتهای مختلف و دستگاههای خمشی از چوب متداول گردیده و تا اوایل قرن بیستم ادامه یافت. شروع قرن بیستم همراه با استفاده وسیع از پلهای فلزی و سپس پلهای بتن مسلح می باشد.
از اوایل قرن نوزدهم ساخت پلهای معلق، قوسی یا با تیر حمال از آهن آغاز شد. اولین پل معلق از آهن در سال 1796 به دهانه 21 متر در آمریکا ساخته شد، همچنین در سال 1850 یکی از مهمترین پلهای با تیر حمال از جنس آهن متشکل از دو دهانه 140 متر و دو دهانه 70 متری در انگلستان ساخته شد.

طویل ترین پل معلق به طول تقریبی 7 کیلومتر در سانفرانسیسکو
ساخته و بزرگترین دهانه معلق به طول تقریبی 1400 متر در انگلیس (روی
رودخانه هامبر) طراحی شده اند. در سالهای اخیر طرح پلهای ترکه ای فلزی (با
کابل مستقیم) نیز برای دهانه های بزرگ مورد توجه قرار گرفته و بعد از
نخستین پل که در سال 1955 به دهانه 183 متر در سوئد ساخته شده، پلهای
زیادی اجرا شده است.
