bridges
پل های کابلی
تاریخچه
اولین طرح شناخته شده از یک پل کابلی در کتابی به نام "ماشین های نووا" – منتشر شده در سال 1595 – آورده شده ولی این ایده تا قرن حاضر که مهندسان شروع به استفاده از پل های کابلی نمودند؛ مورد استقبال واقع نشده بود. در جنگ جهانی دوم که فولاد کمیاب بود، این طرح برای بازسازی پل های بمباران شد که هنوز فوندانسیون هایشان پابرجاست، کامل بود. با اینکه از احداث پل های کابلی در آمریکا دیری نمی گذرد، واکنش ها در این مورد بسیار مثبت بوده است.
نحوه عملکرد
یک پل کابلی نوعی، یک تیر حمال(عرشه پل) پیوسته با یک یا چند برج بنا شده بالای پایه های پل در وسط دهانه است. از این برج ها، کابل ها به صورت اریب به سمت پایین (معمولا هر دو طرف) کشیده شده و تیر حمال(عرشه پل) را نگه می دارد. کابل های فولادی بی نهایت قوی و در عین حال بسیار انعطاف پذیر هستند. کابل ها بسیار مقرون به صرفه می باشند چون سبب ساخت سازه ای سبکتر و باریکتر شده که در عین حال قادر به پل زدن بین مسافت های بیشتری است.اگرچه تنها تعداد کمی از آن ها برای نگه داشتن کل پل قوی هستند، انعطاف پذیریشان آن ها را در مقابل نیرو هایی که به ندرت در نظر گرفته می شوند مانند باد؛ ضعیف می نماید. برای پل های کابلی با دهانه های طولانی به خاطر تضمین ثبات و پایداری کابل ها و پل در مقابل باد، می بایست مطالعات دقیقی انجام شود. وزن سبکتر پل یک وضع نامساعد در بادهای سهمگین و یک مزیت در مقابل زلزله محسوب می شود. نشست غیر هم سطح فونداسیون ها که به مرور زمان یا طی یک زلزله روی می دهد، می تواند پل کابلی را دچار آسیب کند. پس باید در طراحی فونداسیون ها دقت به عمل آورد.
مزایا و تفاوت های پل کابلی
برای طول متوسط دهانه ها (150 تا 850 متر) پل کابلی سریعترین انتخاب مناسب برای یک پل می باشد. نتیجه یک پل مقرون به صرفه است که زیبایی آن غیر قابل انکار است. همچنین پل کابلی بهترین پل برای طول دهانه بین پلهای بازویی و معلق می باشد. در این محدوده طول دهانه، یک پل معلق مقدار بسیار بیشتری کابل نیاز خواهد داشت و این در حالی است که یک پل بازویی کامل، به طور قابل ملاحضه ای به مصالح بیشتر نیاز دارد که آن را به مقدار چشمگیری سنگین تر می نماید.
ممکن است به نظر برسد پل کابلی شبیه پل معلق است. با اینکه هر دو دارای عرشه هستند که از کابل ها آویزانند و هر دو دارای برج هستند؛ ولی این دو پل بار عرشه را به طرق بسیار متفاوتی نگه می دارند. این اختلافات در چگونگی اتصال کابل ها به برج می باشد. در پل معلق کابل ها آزادانه از این سر تا آن سر دو برج کشیده شده اند و انتقال بار به تکیه گاه های واقع در هر انتها صورت می گیرد. در پل کابلی، کابل ها در حالی که به برج ها متصلند به تنهایی بار را تحمل می کنند. در مقایسه با پل های معلق، پل کابلی به کابل کمتری نیاز دارد، می توان آن را از قطعات بتن پیش ساخته مشابه ساخت و همچنین احداث آن سریع تر است.
پل معلق
پل کابلی ترکه ای
طبقه بندی پل های کابلی
طبقه بندی واضحی برای پل های کابلی وجود ندارد. به هر حال آن ها می توانند توسط تعداد دهانه ها، برج ها و کابل ها و همچنین نوع تیر های حمال از یکدیگر تمیز داده شوند. تنوع بسیاری در تعداد و نوع برج ها و همچنین تعداد و چینش کابل ها وجود دارد. برج های نوعی به صورت تکی، دوتایی، دروازه ای و یا حتی برج های A شکل استفاده شده اند. علاوه بر این چینش کابل ها به طور عمده ای متفاوت می باشند. بعضی اقسام دارای چینش تکی، چنگی(موازی)، پنکه ای(شعاعی) و ستاره ای هستند. در بعضی موارد تنها کابل های یک طرف برج به عرشه وصل می شوند و طرف دیگر روی یک فندانسیون یا وزنه برابری لنگر می اندازند.
الگوی یک پل کابلی با چینش چنگی (موازی)
الگوی یک پل کابلی با چینش پنکه ای (شعاعی)
انواع پل های کابلی
Cable Bridges Type
کابل نگهدار
1) دارای یک تیر حمال (عرشه پل ) پیوسته است.
2) دارای پایه هایی است.
3) دارای یک یا چند برج است.
4) از این برج ها کابل ها بصورت اریب به سمت پایین (معمولا هر دو طرف) کشیده شده و تیر حمال (عرشه پل) را نگه می دارد.
5) برای طول متوسط دهانه ها (150 تا 850 متر) پل کابل نگهدار سریعترین انتخاب مناسب برای یک پل می باشد.
پل کابل نگهدار
کابل نگهدار
طولانی ترین پل کابل نگهدارکامل شده در دنیا:به نام سوتانگ وبه طول دهانه1088متر بر روی یانگ تسه ساخته شده،درسال2008به اتمام رسیده است.
پل معلق
1) این پل ها چشم گیر ترین انواع پل ها از لحاظ طول دهانه و زیبایی می باشند.
2) حداقل دارای دو کابل اصلی و دو برج می باشند.
3) دارای یک جاده هستند ، که توسط کابل های معلق از کابل های اصلی آویزان هستند.
4) برای فاصله های طولانی استفاده می شوند به همین خاطر طولانی ترین دهانه ها را در جهان دارند.
موارد کاربرد پل معلق
1) آب های عمیق
2) دره ها
3) در جاهایی که ساختن پایه ها مشکل باشد.
کابل معلق
طولانی ترین پل معلق کامل شده در دنیا:به نام آکاشی وبه طول دهانه1991متر در جزیره کوبه ساخته شده،درسال1998به اتمام رسیده است.
طولانی ترین پل معلق در حال ساخت دنیا:به نام ایزمیت بی وبه طول دهانه1688متر درسال2017به اتمام خواهدرسید.
شمعها:
39 عدد شمع بتنی به قطر 1/20متر و عمق 9 متر وزن پل را تحمل می کنند.
فونداسیون:
بصورت سرشمع با ابعاد 9/20در 44/40متر با ضخامت 3 متر بنا شده است.
پیلون :
دارای ارتفاعی برابر 46 متراز روی فنداسیون است. نحوه اجرای تیرهای اول و دوم پیلون با توجه به عمیق بودن تیرهای پیلون و وزن زیاد آنها، عملیات بتن ریزی این تیرها در دو مرحله انجام شده است. به این ترتیب که وزن مرحله اول توسط سیستم قالب بندی و وزن مرحله دوم توسط بخش اول اجرا شده تیر تحمل شده است. تیر اصلی پیلون دارای 10 عدد کابل پس تنیده است.
عرشه:
پل کابلی تبریز دارای عرشه بتنی توخالی با عرض 31 متر است که بصورت کاملاً متقارن نسبت به پیلون اجرا می گردد. شیب طولی عرشه از پیلون به سمت کوله ها 8/2% و شیب عرضی آنها از محور به طرفین 2% است. مقاومت سیلندری بتن عرشه 450 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع است.
کوله ها:
عرشه پل در دو محل با تکیه گاه ویژه بر روی کوله ها می نشیند. با توجه به تغییرات دما و سربار پل، بار وارده محوری در محل تکیه گاه ها متغیر است و حداکثر به 250 تن می رسد. کوله های پل بر روی 8 عدد شمع بتنی به قطر 1/20متر و ارتفاع 12 متر با سرشمعی به ابعاد 2/5در 33/7 متر و ضخامت 1/2 متر، مستقر شده است. کوله ها دارای 8 عدد پایه می باشند که بصورت مجزا با ابعاد 58 /0در 0/58 متر در داخل خاک مسلح مدفون می گردند. لیکن با داشتن یک تیر سراسری فوقانی با ابعاد 8/0 در 2 متر وظیفه انتقال نیروهای پیچشی زلزله به زمین را داشته است.
تبریز مه آلود
پل کابلی مشهد
پل غدیر اهواز
پل های کابلی جهان
پل اکتاویو فریس دی الیویرا منطقه سائوپائولو که 144 کابل استفاده شده است .
پل آکاشی کائیکو ژاپن که مقاومت آن در برابر زلزله 7.2 ریشتری بسیار قابل توجه بود.
پل نانپو چین که رتبه سوم پل های کابلی جهان را دارد. طول پل 8346 متر با عرض 423 متراست.
پل اراسمبورگ هلند ملقب به پل قو با طاق جنوبی مرتفع برای عبور کشتی ها
پل برج لندن ، در ساخت این پل 70000 تن بتن و 11000 تن فولاد به کار رفته است.
پل میلو فرانسه ، با طول 2420 متر با طاق تکی 336 متری
پل اورسوند سوئد ، با 82000 تن وزن دارای طولانی ترین مقاطع پل کابلی
پل واسکودوگاما پرتغال ، با طول 1720 متر با دهانه 450 متری
پل هوایی لانگ کاوی در مالزی
پل گریت بلت دانمارک ، با طول 6790 متر
پل یی سان – سین در کره جنوبی ، با طول کلی 7415 متر
پل رانیانگ چین با طول 3566 متری
پل نانجینگ چین با طول 5437 متری
پل جیان ژین چین با طول 9843 متری
پل هاردانگر نروژ با طول 1380 متر
پل کابلی دالاس آمریکا
پل رودخانه زوهایو چین
پل پاناما
پل هامبر بی در کانادا
بندر سیدنی
Tanx your attention