تبلیغات
مجله حرفه وفن برتر - پل
تاریخ : جمعه 6 بهمن 1391 | 09:13 ق.ظ | نویسنده : بهزاد نجفی
تصاویر چند نمونه پل + انواع پل واجرای آنها



      
 
 

تعریف پل:
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.
پلها را از نقطه نظر مصالح تشکیل دهنده به شکل زیر طبقه بندی می کنند :
پلهای چوبی:
این پلها معمولا" به شکل قوسی، با تیرهای مشبک و یا تیرهای حمال ساخته شده و در حال حاضر استفاده از آنهابه صورت موقتی می باشد.
پلهای سنگی:
با توجه به مقاومت مناسب فشاری مصالح سنگی، بسیاری از پلهای طاقی از این مصالح ساخته شده اند.نظر به کمبود افراد سنگ کار و زمان نسبتا طولانی لازم برای تهیه مصالح و اجرای سازه، امروزه استفاده از این پلها محدود می باشد.
پلهای بتنی:
در بسیاری از پلهای طاقی شکل، در حال حاضر از بتن، با توجه به مقاومت فشاری مطلوب آن به جای سنگ استفاده می شود.
پلهای بتن مسلح:
با توجه به روش اجرا و نحوه بتن ریزی، پلهای بتن مصلح را می توان از مقاطع مختلف و با اشکال دلخواه ساخت. با وجود این استفاده از مقاطع ساده در جهت کاهش بهای قالب بندی همواره مورد نظر است.در بعضی از حالات استفاده از سیستم پیش ساختگی باعث حذف اجزاء نگهدارنده قالبها و در نتیجه صرفه جوئی قابل ملاحظه می شود.
پلهای بتن پیش تنیده:
با پیشرفت این تکنیک، به تدریج در دامنه وسیعی از ابنیه فنی،پلهای بتن پیش تنیده جایگزین پلهای فلزی و پلهای بتن مسلح شده اند. بدین ترتیب با صرف هزینه کمتر، پلهای با دهانه بزرگ ساخته می شوند. از طرف دیگر استفاده از این مصالح امکان به کارگیری تکنیک های جدید پل سازی را می دهد.
پلهای فلزی:
این پلها به اشکال مختلف، با تیرهای حمال معمولی یا تیرهای مشبک فولادی، با قوس یا قالبهای فلزی، نورد شده از ورق و المانهای اتصالی ساخته شده اند. در ساخت این پلها گاهی نیز از آلیاژهای سبک یا مقطع مرکب استفاده می گردد.
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
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:
• پل باتیرهای حمال
• پل قوسی
• پل با کابلهای باربر
پل با تیرهای حمال :
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:
• پل با تیرهای حمال جانبی :
در این حالت تیرهای حمال جانبی معمولآ از شبکه های فلزی تشکیل شده و اجزاء اصلی باربر تابلیه می باشند. در شرایطی که عرض پل محدود باشد ( کمتر از14 متر ) می توان از این سیتستم استفاده نمود.

• پل با تیر های حمال تحتانی:
در این حالت تیرهای حمال عمومآاز نوع تیرهای مرکب با جان تو پر ( که از چند ورق فلز با اتصال پیج پرچ یا جوش تشکیل شده اند ) می باشند. تیرهای حمال با ارتفاع ثابت یا متغیر ساخته شده و در نتیجه ضمن حصول منظره مناسب صرفه جوئی مهمی نیز در مصرف مصالح خواهد شد. همچنین در بعضی شرایط می توان سبستم متشکل از تیرها یا حمال تحتانی را با یک مقطع جعبه ای جایگزین نمود.
پل قوسی:
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.
پل ترکه ای:
در این پلها،تابلیه به صورت یک صفحه صلب از یک طرف روی پایه های کناری (کوله ها) و دو پایه بلند میانی و از طرف دیگر به طور الاستیک روی کابلهای مورب تکیه نموده است. این کابلها در تمام طول پل گسترش می بابند بار وارده را به پایه های بلند میانی منتقل می نمایند. کابلهای ذکر شده را می توان در دو صفحه قائم و به طور موازی در دو طرف تابلیه قرار داده و یا در جهت عرضی نیز به طور مورب و در امتداد محورطولی پل به پایه میانی متصل نمود.
همچنین در بعضی شرایط می توان از یک مجموعه کابل که در امتداد محور طولی پل قرار می گیرند استفاده نمود.
پایه های میانی پل به شکل I ، A یا H طرح شده و معمولآ از فولاد یا بتن مسلح می باشد،پلهای ترکه ای به تعداد زیاد و تا دهانه 500 متر ساخته شده اند.
پل معلق:
در این پلها نیز تابلیه به صورت یک صفحه صلب روی پایه های کناری و میانی تکیه نموده است .
نگهداری پل:
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 آسفالت 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.
ساختار كار پلها:
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 اینكه آن ستون, دیوارهای دره یا پل باشد. طول پل تیری مدرن امروزه از 200 پا (60متر) تجاوز نمی كند. در حالی كه یك پل قوسی مدرن به 800 تا 1000 پا (240 تا 300 متر) همو می رسد. پل معلق نیز تا 7000 پا طول دارد.چه عاملی سبب می شود كه یك پل قوسی بتواند درازای بیشتری نسبت به پل تیری داشته باشد؟ و یا یك معلق بتواند تقریباً تا 7 برابر طول پل قوسی را داشته باشد.این سوال زمانی بدست می آید كه بدانیم چگونه انواع پلها از دو نیروی مهم فشاری و كششی تاثیر می پذیرند.

نیروی فشاری : نیرویی است كه موجب فشرده شدن و یا كوتاه شدن چیزی كه بر روی آن عمل می كند می شود.
نیروی كششی : نیرویی است كه سبب افزایش طول و گسترش چیزی كه بر روی آن عمل می كند, می گردد.
در این زمینه می توان از فنر به عنوان یك مثال ساده نام برد. زمانی كه آن را روی زمین فشار می دهیم و یا دو انتهای آن را به هم نزدیك می كنیم, در واقع ما آن را را متراكم می سازیم. این نیروی تراكم یا فشاری موجب كوتاه شدن طول فنر می شود. و نیز اگر دو سر فنر را از یكدیگر دور سازیم, نیروی كششی در فنر ایجادشده, طولفنر را افزایش می دهد.نیروی فشاری و كششی در همه پل ها وجود دارند و وظیفه طراح پل این است كه اجازه ندهد این نیروها موجب خمش و یا گسیختگی گردد. خمش زمانی اتفاق می افتد كه نیروی فشاری بر توانایی شئ در مقابله با فشردگی غلبه كند. بهترین روش در موقع رویارویی با این نیروها خنثی سازی,پخش و یا انتقال آنهاست. پخش كردن نیرو یعنی گسترش دادن نیرو به منطقه وسیع تری است چنانكه هیچ تك نقطه مجبور به متحمل شدن بخش عمده ی نیروی متمركز نباشد. انتقال نیرو به معنی حركت نیرو از یك منطقه غیر مستحكم به منطقه مستحكم است, ناحیه ای كه برای مقابله با نیرو طراحی شده و منظور گردیده است. یك پل قوسی مثال خوبی برای پراكندگی است حال آنكه پل معلق نمونه ای بارز از انتقال نیروست.

پلهای تیری :
یك پل تیری, اساساً یك سازه افقی مستحكم است كه بر روی دو پایه نصب شده است و این پایه ها, هر یك در انتهای طرفین پل قرار دارند. وزن پل و هرگونه وزن اضافی دیگر كه 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 كه بخش بالایی عرشه كوتاه- تر گردد.
كشش : برآیند نیرو فشاری در بخش بالایی عرشه به ایجاد نیروی كششی در بخش پایینی عرشه پل منجر می شود. این كشش موجب افزایش طول در بخش پایینی پل می شود.
پراكندگی : بسیاری از پلهای تیری كه 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 كه تیر دارد محاسبه می شود.با افزایش ارتفاع تیر, به مقدار مصالح بیشتری برای پراكنده كردن كشش مورد نیاز است. طراحان پل برای ایجاد تیر های بلند از شبكه های فلزی یا خرپا بهره می گیرند. این خرپا به تیر استحكام داده و توانایی آن را در پخش كردن نیروی فشاری یا كششی افزایش می دهد. زمانی كه تیر شروع به متراكم شدن می كند, 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 كه خرپا به نقطه می رسد كه دیگر نمی تواند وزن خود را تحمل كند.
انواع پل های تیری : پل های تیری به سبك های بسیار زیادی ساخته می شود. نوع طراحی, مكان و چگونگی ساخت یك خرپا, تعیین كننده نوع یك 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. یكی از ابتدایی ترین و مشهور ترین آنها خرپای «هاو»1 بود كه در سال ١٨۴٠ توسط «ویلیام هاو»2 طراحی و ابداع شد.شهرت ابداع جدید وی در طرح خرپایش نبود, چرا كه مشابه طرح kingpost بود. چگونگی استفاده از تیرهای آهنی عمودی با مجموعه ای از تیر های چوبی مورب طرح او بود كه مورد توجه قرار گرفت. بسیاری از پلهای تیری امروزه هنوز از طرح هاو در خرپایشان استفاده می كنند.
مقاومت خرپا : یك تیر به تنهایی هرگونه فشردگی یا كشش را در بر خواهد گرفت. بیشترین فشردگی در بالاترین نقطه تیر و بیشترین كشش در در پایین ترین نقطه تیر است. در وسط تیر فشردگی و كشش كمتری وجود دارد.اگر تیر طوری طراحی شود كه بیشترین مقدار مصالح در بالا و پایین تیر و در وسط تیر مصالح كمتری مصرف شود, بهتر خواهد توانست نیروهای كششی یا فشاری را تحمل كند. ( در توضیح می توانیم بگوییم كه تیر های I شكل مستحكم تر از تیر های مستطیلی ساده است).مركز تیر از عضو های مورب خرپا تشكیل شده طوری كه بالا و پایین خرپا نشان دهنده بالا و پایین تیر است. با نگرش به خرپا به این شیوه ما قادریم ببینیم كه بالا و پایین تیر مصالح بیشتری نسبت به مركز آن مصرف می كند(به این دلیل كه مقوای چین دار خیلی مستحكم است).در اضافه به مطالب فوق در مورد تاثیرات خرپا, علت دیگری نیز وجود دارد دالّ بر اینكه چرا خرپا مستحكم تر از تیر است: یك خرپ توانایی پخش كردن نیرو را دارد. خرپا طوری طراحی شده است كه به دلیل داشتن تعداد زیادی از مثلث ها _كه به طور معمول در آن مورد استفاده قرار می گیرد_ هم می تواند یك سازه بسیار مستحكم ایجاد كند و هم كار انتقال نیرو را از یك نقطه به منطقه وسیعی انجام دهد.

پل قوسی :
یك پل قوسی سازه ای است به شكل نیم دایره كه در هر طرف آن نیم پایه (پایه های جناحی) قرار دارد. طراحی قوس طوری است كه به طور طبیعی وزن عرشه پل را به نیم پایه ها منتقل و منعطف می كند.
فشار : پلهای قوسی همواره تحت فشار قرار گرفته اند. نیروی فشاری همواره در امتداد قوس و به سمت نیم پایه ها وارد می شود.
كشش : كشش در یك قوس ناچیز و قابل اغماض است. خاصیت طبیعی خمیدگی قوس و توانایی ان در پخش نیرو به بیرون, به طور قابل ملاحظه ای تاثیرات كشش را در قسمت زیرین قمس كاهش می دهد. هرچند با زیاد شدن زاویه ی خمیدگی ( بزرگتر شدن نیمدایره قوس) تاثیرات نیروی كششی نیز در آن افزایش می یابد.همانطور كه اشاره شد, شكل قوس به تنهایی موجب می شود كه وزن مركز 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:
پراكندگی : انواع قوس ها محدود هستند. امروزه قوس هایی مانند «رمان»3 , «باروك»۴ و «رنسانس»۵ وجود دارند كه همه آنها از نظر معماری و ظاهری متمایز هستند ولی از نظر ساختار یكسانند. میزان مقاومت این پلها به شكل هندسی آنه بستگی دارد. یك پل قوسی احتیاج به هیچگونه تكیه گاه یا كابل ندارد. و قوسهایی كه 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 كه هنوز هم پابرجا هستند و سازه های آنه امروزه نیز با اهمیت به شمار می آید.







طبقه بندی: ساختمان،

  • دانلود فیلم
  • انواع کد های جدید جاوا تغییر شکل موس