دليل تصميـــم الجســــــور
1 -:مقدمة
أعد هذا الدليل بهدف إعطاء مهندسـي البلدية فكرة عامة عن تصميم الجسور والمتطلبات الأساسية لتدقيق ومراجعة مخططات الجسور حتى يتم إجازتها من البلدية وفـق أسس ومعايير موحدة من أجل تيسـير وتسهيل مهمة مهندسي البلدية وسرعة إنجاز أعمالها .
وقد شمل هذا الدليل تعريف مهندسي البلدية بالجسور ، وتحديد الحاجة لوجود الجسـر، والمتطلبات الأساسـية للتخطيط الأفقـي والرأسـي للجسـر .
كما وضـح الدليل بيـان بالأشـكال المختلفة للجسور وأنواع المواد المختلفة المستخدمة في إنشاء الجسور .
ثم انتقل الدليل بعد ذلك لتعريف مهندسـي البلدية بمرحلة التصميم الابتدائي للجسور، وكيفية تحديد الأبعاد والقطاعات الأولية للجسر ، والعوامل التي تتوقف عليها حتى يتم تحديد التكلفة التقديرية للجسـر .
وشمل الدليل أيضاً توضيحاً لخطوات التصميم النهائي للجسر وإعداد الرسومات التنفيذية وجداول الكميات والشروط والمواصفات اللازمة لتنفيذ الجسر .
وانتهى الدليل بتعريف مهندسي البلدية بأسلوب طرح المشروع في مناقصة عامة للبدء في التنفيذ ، كما تم إلحاق نماذج من المخططات التنفيذية لأنواع مختلفة من الجسور والتي تم تنفيذها بالفعل ، وذلك بهدف تدريب مهندسي البلدية على كيفية تدقيق المخططات التنفيذية للجسور وما بها من معلومات .
2 ـ تحديد الحاجـة لوجود جسر :
الجسور هي وسيلة لاستمرارية الطرق عبر المجاري المائية أو الطرق العمودية عليها حيث يتم توفير ممر واضح للمركبات مع اختصار المدة الزمنية للإشارة الضوئية في التقاطعات المزدحمة ، ولتحديد الحاجة لوجود الجسور يتم إجراء دراسة تفصيلية حسب الاعتبارات التالية :
2 ـ 1 دراسة الجدوى الاقتصادية .
2 ـ 2 ملاءمة التخطيط لطبوغرافيا الموقع .
2 ـ 3 حركات المرور الرئيسية ( نقل ومرور ) .
2 ـ 4 نوعية الطرق ودرجاتها .
2 ـ 5 انسجام الجسر مع الموقع العام من الناحية المعمارية والجمالية .
وعند المفاضلة بين اختيار الجسور والأنفاق تراعى النقاط التالية :
أ ـ يعطي الجسر العلوي شعور أقل بالقيود .
ب ـ الجسر أكثر ملاءمة للإنشاء على مراحل خاصة في المواقع التي يشغل فيها الصرف مشاكل للجسر .
ج ـ إذا كان هناك طريق جديد يتقاطع مع طريق رئيسي قائم ، فإن الجسر يؤدي إلى انسياب الحركة المرورية على الطريقين .
د ـ يفضل استخدام الأنفاق بدلاً من الجسور إذا كان الطريق الرئيسي يمكن إنشاؤه قريباً من الأرض الحالية بميول متصلة بدون تغيير كبير في الميل .
3 ـ التخطيط الأفقي والرأسـي للجسر :
3 ـ 1 التخطيط الأفقي للجسر :
يشمل التخطيط الأفقي للجسر ما يلي :
3ـ1ـ1 تصميم المنحنيات الأفقية .
3ـ1ـ2 تصميم الرفع الجانبي .
3ـ1ـ3 تصميم عدد حارات المرور للجسر وعروضها ، والتي تعتمد على الآتي :
3-1-3-1 مسار الحركة على الجسر وإتجاهاتها .
3-1-3-2 أعداد المركبات المتوقعة على الجسر .
*( تعتبر عناصر التخطيط الأفقي للجسر هي نفس العناصر التي تطبق على تخطيط الطرق إلا أنه في الجسور تستخدم المنحنيات المنبسطة لإعطاء عامل أمان للسائق ، ولمراجعة تفاصيل تلك العناصر فإنه يمكن الرجوع إلى دليل التصميم الهندسي للطرق ) .
3-1-4 الخلوص الأفقـي والعروضات :
3-1-4-1 الخلوص الأفقي عند الممرات السفلية ( أسفل الجسر )
3-1-4-1-1 الخلوص على اليمين من حافة حارة المرور الطولي إلى الحائط أو العمود يجب أن يكون( 2.40 ـ 3.60 ) متراً ولايقل عن 1.80 متراً .
3-1-4-1-2 في حالة وجود رصيف مشاة يجب الإبقاء على الكتـف كاملاً .
3-1-4-1-3 يفضل أن يكون عرض أرصفة المشاة بين 1.20 ـ 1.80متراً وليس أقل من 1.00متراً
3-1-4-1-4 يفضـل أن يكـون الخلوص الأفقـي بين رصـيف المشاة وحافة الرصيف الخارجية 1.80 ـ2.60متراً والأدنى للطرق الرئيسية 1.80متراً ، 0.60متراً على الطرق المحلية.
3-1-4-1-5 الخلوصات على اليسار من حافة الرصيف للمرور الرئيسي ( Through Traffic ) أو من الحارة الإضافية إلى العمود الأوسط أو الحائط من المرغوب أن تكون 1.80 متراً وليس أقل من 1.40 متراً .
3-1-4-1-6 في حالة عدم وجود بردورة للرصيف المقترب وكان الخلوص الأيسر أقل من 1.80 متراً فيجب عمل حواجز معدنية عند العمود الأوسط أو الحائط على أن تبعد واجهة الحواجز عن حافة الرصيف بمقدار 1.40 متراً .
3-1-4-1-7 يجب ألا تنتهي الحواجز فجأة عند النهاية المواجهة للمرور ، بل يجب أن تبتعد تدريجياً من الرصيف إلى نقطة من 2.40 متراً إلى 3.00 متراً من الجانب الأيسر للرصيف .
3-1-4-1-8 عرض الممر السفلي ( البحر الصافي ) هو مجموع عروضات الرصيف وعروض الخلوص والحارات الإضافية ورصيف المشاة ، أنظرشكل رقم (3-2).
3-1-4-2 الخلوص الأفقي والعروضات عند الممرات العلوية ( أعلى الجسر ) الجسور القصيرة هي التي طولها 15 متراً فأقل والجسور الصغيرة هي التي طولها يصل إلى 75 متراً مقاس بطول السياج أو الحائط . والجسور الطويلة هي التي تزيد عن الأطوال السابق ذكرها .
3-1-4-2-1 في الطرق ذات حجم المرور المنخفض فإن أدنى خلوص بين الحافة اليمنى للرصف والواجهة الداخلية للحائط Parapet 0.75متر على الأقل ويفضل متراً واحداً .
3-1-4-2-2 في الجسور الطويلة ( أكبر من 75 متراً ) والجسور الطويلة الأخرى ذات نسبة حجم المرور إلى السعة التصميمية أقل من 0.75 يجب أن يكون الخلوص للسياج أو الحائط يميناً ويساراً على الأقل متراً واحداً ، ويفضل 1.45 متراً سواء ببردورات الأمان أو بدونها .
3-1-4-2-3 يمكن تقليل الأبعاد السابقة بمقدار 30 سم على الطرق ذات حجم المرور المنخفض .
3-1-4-2-4 عندما توجد أرصفة للمشاة فإن الجسر يجب أن يصمم ببردورة أمان ، ويضاف عرض البردورة إلى عرض رصيف المشاة .
3-1-4-2-5 على الممرات العلوية ( الجسور ) للطرق المحلية يمكن تطبيق الخلوص السابق إذا كانت البردورة مستمرة حيث يجب أن يكون 0.75 متراً على الأقل ، ويفضل متراً واحداً بين واجهة البردورة وواجهة السياج في حالات خاصة يمكن استخدام خلــوص 0.5 متراً .
3-1-4-2-6 عرض الممر العلوي هو مجموع عروض الرصف كما هي موضحة في التقاطع وعروضات الخلوص والحارات الإضافية .
العروض والخلوص للأنواع المختلفة للطرق مبينة في الشـكل رقم ( 3 - 3 ) .
3-2 التخطيط الرأسـي للجسر :
يشمل التخطيط الرأسـي للجسر مايـلي :
3-2-1 تصميم الميول الطولية .
3-2-2 تصميم المنحنيات الرأسية والتي يجب أن تتوافق مع السرعة التصميمية للجسر ومسافات الرؤية المطلوبة للوقوف والتخطي .
ويفضل عدم أخذ القيم الأدنى لأطوال المنحنيات الرأسية ، ولكن يتم أخذ قيم أكبر لزيادة عامل الأمان في الحركة المرورية على الجسور .
3-2-3 الخلوص الرأسـي :
3-2-3-1 يجب أن يكون الخلوص الرأسي ( المسافة بين سطح الرصف العلوي للطريق أسفل الجسر والحافة السفلية للجسر ) 5.00 متراً فوق كامل العرض لحارات المرور الإضافية ومناطق الخلوص الجانبي إلى البردورات والحوائط والأعمدة شاملة الأكتاف .
3-2-3-2 يجب زيادة الخلوص الرأسي بحوالي 10 سم تحسباً لإعادة رصف الطريق أسفل الجسر مستقبلاً.
3-2-3-3 في حالات خاصة في الطرق المحلية تحت الجسور ذات السطح السفلي المقوس فإن الخلوص فوق الكتف عند الحائط يمكن أن يكون أقل من 4.20 متراً ولكن ليس أقل من 3.75 متراً أو أقصى إرتفاع قانوني للمركبة . الخلوص الرأسي بين الطرق والجسور ( Clearance ) انظر شكل رقم ( 3-1 ) .
* تعتبر عناصر التخطيط الرأسي للجسر هي نفس العناصر التي تطبق على تخطيط الطرق ، ولمراجعة تفاصيل تلك العناصر فإنه يمكن الرجوع إلى دليل التصميم الهندسي للطرق
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.jpg[/IMG]
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.jpg[/IMG]
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image003.jpg[/IMG]
4 – أنواع الجسور
4 – 1 تقسيم الجسور من حيث الاستخدام
4 – 1 – 1 – جسور سيارات ومشاه .
4 – 1 – 2 – جسور سكك حديدية .
4 – 1 – 3 – جسور مشاه .
4 – 1 – 4 – جسور خطوط الأنابيب ] خطوط أنابيب بترول – مياه – صرف صحي [ .
4 – 1 – 5 – الجسور المؤقتة .
4 – 2 تقسيم الجسور من حيث مواد البناء ، انظر الأشكال رقم ( 4 -1) ، رقـم (4-2).
4 – 2 – 1 – جسور خرسانية .
4 – 2 – 1 – 1– جسور خرسانية مصبوبة بالموقع .
4 – 2 – 1 – 2– جسور خرسانية سابقة الصب .
4 – 2 – 1 – 3– جسور خرسانية مصبوبة بالموقع سابقة الإجهاد .
4 – 2 – 1 – 4– جسور خرسانية سابقة الصب سابقة الإجهاد .
4 – 2 – 2 – جسور معدنية أنظر الشكل رقم ( 4 – 3 ) والشكل رقم ( 4 ـ 4 ) .
4 – 2 – 2 – 1- جسور الجمالونات المعدنية .
4 – 2 – 2 – 2– جسور الكمرات المعدنية .
4 – 2 – 2 – 3– جسور معدنية معلقة ، انظر الشكل رقم ( 4 – 7 )
4 – 2 – 3 – جسور خرسانية ومعدنية . انظر الشكل رقم ( 4 – 7 )
4 – 2 – 3 – 1– الجسور الخرسانية المعلقة .
4 – 2 – 3 – 2– الجسور الخشبية المعدنية ] كباري المشاه بجدة [ . انظر الشكل رقم ( 4 – 5 )
4 – 2 – 3 – 3– الجسور الحجرية] المعابر على النزع الصغيرة – القناطر القديمة [أنظر الشكل رقم (4 – 6)
4 ـ 3 تقسيم الجسور من حيث الشكل :
4- 3 ـ 1 ـ جسور مستقيمة ظهرية ] DECK – Straight Bridge [ .
4 ـ 3 ـ 2 ـ جسور منحنية ظهرية ] DECK – Skew Bridge [ .
4 ـ 3 ـ 3 ـ جسور مستقيمة نفقية ] THROUGH – Straight Bridge [ .
4 ـ 3 ـ 4 ـ جسور منحنية نفقية ] THROUGH – SkewBridge [ .
4 ـ 4 نوعية المواد المستخدمة في إنشاء الجسور
4ـ4ـ1 الخرسانة المسلحة المصبوبة في الموقع :
وفيها يتم عمل الشدة بالأبعاد المطلوبة ، ويتم رص حديد التسليح طبقاً للتصميم وصب الخرسانة، ويراعى في الخرسانة المصبوبة بالموقع مراعاة اتباع جميع المواصفات الفنية بدءاً من اختيار المواد المصنعة منها الخرسانة مروراً بمراحل الخلط والنقل والصب والدمك ثم المعالجة ، ويجب اتخاذ جميع الاحتياطات للظروف الطارئة مثل سقوط الأمطار – تأخر وصول الخرسانة – حدوث خلل في الشدة ، ويجب عمل اختبار قوام الخرسانة الطازجة Slump Test على كل خلطة خرسانية واستبعاد أي خلطة غير مطابقة للمواصفات خارج الموقع فوراً .
4ـ4ـ2 الخرسانة سابقة الإجهاد المصبوبة في الموقع :
وفيها يتم عمـل الشـدة بالأبعاد المطلوبة ورص حديد التسـليح ومجاري الكابلات الحديدية Cable Tendom عادة ما يتم تصميم العناصر الإنشائية في هذه الحالة على أنها مزيج من الخرسانة المسلحة والخرسانة سابقة الإجهاد . ويراعى جميع المواصفات الفنية المذكورة في البند السابق بالنسبة لتأكيد جودة الخرسانة المصبوبة ، وبعد مرور حوالي أسبوع من صب الخرسانة يتم تمرير الكابلات الحديدية داخل مجاري الكابلات وتطبيق قوة سبق الإجهاد وحقن المجاري بالإيبوكسي . ويتم تحديد الحد الأدنى لمقاومة الخرسانة قبل تطبيق سبق الاجهاد بواسطة المهندس المصمم ، ويجب التأكد من قيمة المقاومة المذكورة عن طريق اختبار العينات بالمعمل .
4ـ4ـ3 الخرسانة المسلحة سابقة الصب :
تعتمد هذه الطريقة على صب العناصر الخرسانية المسلحة في المصنع ومعالجتها حتى الوصول إلى المقاومة المطلوبة ثم نقلها وتركيبها في الموقع . ويتميز هذا النوع من الإنشاء بسهولة تأكيد جودة الخرسانة داخل المصنع ، ولكن يعيبه أنه يجب تنفيذ الوصلات بدقة متناهية لضمان تركيبها في الموقع بطريقة سليمة . ويجب على المصمم الإنشائي أن يأخذ في اعتباره العاملين الآتيين أثناء تصميم الجسـر :
أولاً : حساب الإجهادات على العناصر الإنشائية المختلفة أثناء نقلها ورفعها بالونش وتركيبها ، وغالباً ما تؤدي هذه الحسابات إلى زيادة التسليح العلوي بالعناصر الإنشائية المختلفة مع تحديد نقاط التعليق بالنسبة لكل عنصر إنشائي .
ثانياً : حساب الإجهادات الثانوية الناتجة من خطأ التصنيع في حدود ± 5 مم وغالباً ماينتج هذا الخطأ من انكماش الخرسانة، ويراعى في الموقع استبعاد أي عنصر إنشائي يزيد الخطأ في تصنيعه عن ± 2 مم .
ويعيب المنشآت سابقة الصب عامة ضعف الوصلات عنها في حالة الخرسانة المصبوبة في الموقع، ولذا يجب حساب تأثير القوى الجانبية والقوى الثانوية الناتجة من التمدد والانكماش والهبوط التفاضلي للقواعد وخطأ التصنيع في حدود ± 5 مم على الوصلات
4ـ4ـ4 الخرسانة سابقة الإجهاد سابقة الصب
تعتمد هذه الطريقة على صب الخرسانة في الشدات داخل المصنع مع تثبيت مجاري الكابلات الحديدية داخل الفرم . ويتم تطبيق سبق الإجهاد بعد صب الخرسانة ووصولها إلى مقاومة معينة طبقاً لما يتم تحديده بواسطة المهندس المصمم . وغالباً ما يتم استبدال حديد التسليح بالكامل بكابلات سبق الإجهاد في هذا النـوع من الإنشاء . ويراعـى جميـع الاحتياطات الواردة في البند 5 – 1 – 3 .
4ـ4ـ5 الجسور المعدنية
4ـ4ـ5ـ1 الجسور المعدنية الملحومة
وتتميز الجسور المعدنية الملحومة بأنها لا تتعرض لأية إجهادات مسبقة نتيجة خطأ التصنيع، ويراعى اختبار جميع اللحامات باستخدام أشعة إكس للتأكد من عدم وجود أية فراغات في اللحام . وفي حالة وجود أية عيوب باللحام يتم إزالته وإعادة اللحام مرة أخرى . ويتميز هذا النوع أيضاً بعدم الحاجة لتأكيد جودة تصنيع العناصر الإنشائية حيث يتم عمل الاختبارات اللازمة بالمصنع على كل عنصر إنشائي بطريقة آلية .
4ـ4ـ5ـ2 الجسور 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 بأنها عند تسخينها والطرق عليها فإنه ينتفخ ليملأ الفراغ الموجود به ، أما وصلات المسامير فتتميز بسهولة وسرعة تنفيذها ، ويعيبها أن الخلوص اللازم لتركيب المسمار يجب أن يتساوى تماماً 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 .
4ـ4ـ5ـ3 الجسور الخشبية
وينقسم الخشـب المستخدم فى الانشاء عامـة الى نوعـيين وهما الخشـب الطرى(SoftTimber ) والخشب الصلد ) Hard Timber ) ويفضل استخدام النوع الثاني لأنه أشد صلادة وأقل عرضة للتشكيلات الدائمة تحت تأثير الأحمال الثابتة ، ويجب معالجة الاخشاب 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.
4ـ4ـ5ـ4 الجسور الحجرية
وتعتبر الجسور الحجرية هي أقدم الجسور التي عرفت على الإطلاق ، وتستخدم حالياً في كباري المشاة بالمناطق النائية حيث تكون الجسور ذات بحور صغيرة ، وتستخدم فقط للمشاة والدواب . والحجر المستخدم في الإنشاء يجب أن يكون صلداً 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 طبقاً للمقنن المائي المخصص لها .
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.jpg[/IMG]
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image005.jpg[/IMG]
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.jpg[/IMG]
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image007.jpg[/IMG]
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image008.jpg[/IMG]
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image009.jpg[/IMG]
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.jpg[/IMG]
5 ـ التصميم الإبتدائي للجسر :
5 ـ 1 مقـدمـة :
يعطى هذا البند فكرة عامة عن التصميم الابتدائي للجسور ، حيث تشمل مرحلة التصميم الابتدائي تحديد الأبعاد والقطاعات الأولية للجسـر وبالتالي تحديد التكلفة التقديرية له ، كما تشمل المقارنات الاقتصادية لجميع الهياكل الإنشائية للجسور التي يمكن استخدامها .
ومن خلال دراسة تحليلية متقدمة وتحديد القطاعات الأولية التقريبية للجسر والمعتمدة على النظريات العلمية والنواحي العملية يمكن اختيار الهيكل الإنشائي للجسر والمواد المستخدمة به وقطاعاته والتي تمكن المصمم من إجراء التحليل الإنشائي وتصميم الجسر وبالتالي إعداد الرسومات التنفيذية له .
5 ـ 2 الاعتبارات الواجب مراعاتها لتصميم الجسور :
5-2-1 شكل الجسر :
5-2-1-1 التخطيط الأفقي والرأسي للجسر .
5-2-1-2 القطاعات الإنشائية المسموح بها للجسر (عمق الجسر ـ عرض الدعامة .. الخ ) .
5-2-1-3 دراسة حركة المرور أثناء تنفيذ الجسر .
5-2-1-4 الخدمات الرئيسية .
5-2-2 التكلفة التقديرية للجسر :
5-2-2-1 طبيعة التربة عند موقع الجسر .
5-2-2-2 الزمن الكلي اللازم لإنشاء الجسر .
5-2-2-3 تفاصيل التنفيذ (طريقة التنفيذ ـ مواد الإنشاء ـ معدات الإنشاء ... إلخ) .
5-2-2-4 متطلبات الامتداد المسـتقبلي .
5-2-2-5 متطلبات الصـيانة .
5-2-3 معاملات الأمان :
5-2-3-1معاملات الأمان أثناء التنفيذ مثل :
5-2-3-1-1 معامل الأمان للمنشآت المجاورة للجسر .
5-2-3-1-2 معامل الأمان للخدمات والمرافق العامة .
5-2-3-1-3 معامل الأمان لفريق التنفيذ والإشراف على تنفيذ الجسر .
5-2-3-1-4 معامل الأمان لحركة المرور أثناء التنفيذ .
5-2-3-2 معامل الأمان بعد تنفيذ الجسر .
5-2-3-2-1 معامل الأمان اللازم لحركة المرور بعد تنفيذ وتشغيل الجسر .
5-2-4 الشكل الخارجي للجسر :
5-2-4-1 يجب أن يكون الشكل الخارجي للجسر منسجماً وملائماً للمنشآت المجاورة للجسر .
5-2-4-2 يجب أن يكون الشكل الخارجي للجسر متجانساً مع الطبيعة حول الجسر .
5-2-5 المتطلبات الخاصة بالجسور المتقاطعة مع المجاري المائية :
5-2-5-1 الارتفاع الصافي للجسر وكذلك طول البحر .
5-2-5-2 المسافة بين الدعامات الرأسية للجسر وتأثير ذلك على كميات المياه المارة بين تلك الدعامات .
5-2-5-3 تأمين حركة الملاحة داخل المجرى المائي أثناء تنفيذ الجسر .
5-2-5-4 متطلبات حركة الملاحة داخل المجرى المائي بعد تنفيذ الجسر .
5-2-6 المتطلبات الخاصة بالجسور ذات الخرسانة سابقة الصب وسابقة الإجهاد :
5-2-6-1 تكلفة الشـدة .
5-2-6-2 طول بحر الجسر .
5-2-6-3 المقارنة بين تكلفة المصنع وتكلفة الخرسانة المصبوبة بالموقع .
5-2-6-4 وزن العناصر الإنشائية المختلفة للجسر ( بلاطات ـ كمرات ... الخ ) .
5-2-6-5 تكاليف نقل العناصر الإنشائية وتركيبها بموقع الجسر .
5-2-6-6 تكاليف المواد المستخدمة ومعدلات الإنتاج .
5-2-7 معوقات التخطيط :
يوجد العديد من الجسور التي تحتاج لإعادة تصميم بسبب التحسينات التي تطرأ على تخطيط الطرق (مثل زيادة عدد حارات المرور وتغيير ارتفاع منسوب المياه في المجرى المائي، زيادة سعة الخدمات العامة من مياه وصرف صحي وتليفونات والمرتبطة بالهيكل الإنشائي للجسر) ولذلك يجب الانتهاء من التصميم النهائي لتلك العناصر في مرحلة مبكرة لتجنب زيادة تكاليف إنشاء الجسر ، وكذلك زيادة الزمن اللازم لاعادة التصميم .
5-2-8 طول بحر الجسر :
يعتمد طول بحر الجسر على عدة عوامل منها :
5-2-8-1 قطاعات تمديدات الخدمات التي تمر أسفل الهيكل الإنشائي للجسر .
5-2-8-2 مواقع ونوع الدعامات الرأسية للجسر والتي تعتمد على (نوع التربة ـ الارتفاع الصافي المطلوب ـ عوامل الأمان ـ الحركة المرورية أسفل الجسر ـ الملاحة داخل المجرى المائي في حالة الجسور على مجارى مائية… إلخ ).
5-2-9 نوع الهيكل الإنشائي للجسر :
يتوقف اختيار نوع الهيكل الإنشـائي للجسـر على العلاقة بين عمـق وبحـر الجسـر DEPTH – SPAN RATIO وفيما يلي بعض أنواع الجسور الخرسانية المسلحة ومتطلبـات القطـاعات الخاصـة بها طبقـاً لمتطلبات الكـود الأمريكـي للجسـور( ACI COMMITTEE - 343 ) وبصفة عامة يفضل استخدام الجسور بسيطة الاستناد في حالة التأسيس على أرض رخوة ، وذلك لتلافي تأثير القوى الداخلية على العناصر الانشائية للجسر بسبب احتمال وجود فرق هبوط بالأساسات ..
5-2-9-1 الجسور ذات البلاطة الخرسانية المسلحة ReinforcedConcrete Slab Bridge
5-2-9-1-1 المتطلبات الإنشائية :
أ ـ نسبة العمق إلى طول البحر للجسور بسيطة الارتكاز .... (1/15)
ب ـ نسبة العمق إلى طول البحر للجسور مستمرة الارتكاز 1 /20 ـ 1/24
ج ـ يستخدم هذا النوع من الجسور للبحور التي تتراوح بين ( 5 ـ 14 متر )
دـ في حالة استخدام البلاطات الخرسانية المفرغة ( HOLLOW CORE SLAB OR VOIDEDSLAB ) انظر الشكل رقم (5ـ1) فإنه يمكن استخدام هذا النوع من الجسور للبحور التي تتراوح بين (12 ـ 20 متراً ) .
5-2-9-1-2 متطلبات التنفيذ :
أ ـ يعتبر هذا النوع من أبسط أنواع الجسور سواء كان ذلك من حيث التفاصيل أو من حيث الشَـدَّة .
ب ـ يتطلب تنفيذ هذا الجسر زمن أقل مقارنة بأي نوع آخر .
5-2-9-1-3 متطلبات الصيانة :
أ ـ يتطلب مثل هــذا الـنوع من الجسور صيانة أقل مقارنة بأي نوع آخر باستثناء صيانة الدعامات ( BEARINGS ) .
ب – فى حالة الرغبة في زيادة عرض الجسر في المستقبل فإن هذا الأمر قد يكون صعباً مقارنة بأي نوع آخر .
5-2-9-2 الجسور الخرسانية المسلحة على شكل حرف (T) ـ انظر الشكل رقم (5 ـ 2)
5-2-9-2-1 المتطلبات الإنشائية :
أ ـ نسبة العمق إلى طول البحر للجسور بسيطة الارتكاز.... (1/15 )
ب ـ نسبة العمق إلى طول البحر للجسور مستمرة الارتكاز ( 1/16 )
جـ ـ يستخدم هذا النوع من الجسور للبحور التي تتراوح بين ( 9 ـ 25 متراً ) .
5-2-9-2-2 متطلبات التنفيذ :
أ ـ يحتاج هذا النوع من الجسور إلى شَـدَّة معقدة .
ب ـ يحتاج هذا النوع من الجسور إلى تشطيبات نهائية جيدة لجميع الأسطح الخارجية للجسر .
جـ ـ يحتاج هذا النوع من الجسور إلى زمن أكبر للتنفيذ مقارنة بالنوع السابق .
5-2-9-2-3 متطلبات الصيانة :
يتطلب مثل هذا النوع من الجسور صيانة أقل باستثناء صيانة الدعامات .
5-2-9-3 الجسور الخرسانية المسلحة ذات الصناديق المقفلة ـ انظر الشكل رقم (5 ـ3)
5-2-9-3-1 المتطلبات الإنشائية :
أ ـ نسبة العمق إلى طول البحر للجسور بسيطة الارتكاز.... (1 /18 ) .
ب ـ نسبة العمق إلى طول البحر للجسور مستمرة الارتكاز ( 1/19 ) .
ج ـ يمكن استخدام هذا النوع من الجسور للتخطيط المنحني ( جسور منحنية ) .
د ـ يستخدم هذا النوع من الجسور للبحور التي تتراوح بين ( 25 ـ 60 متراً ) .
5-2-9-3-2 متطلبات التنفيذ :
أ ـ يحتاج هذا النوع من الجسور إلى شدة معقدة .
ب ـ لا يحتاج هذا النوع من الجسور إلى تشطيبات للأسطح الداخلية .
جـ ـ يحتاج هذا النوع من الجسور إلى زمن أكبر للتنفيذ مقارنة بالنوعين السابقين .
5-2-9-3-3 متطلبات الصيانة :
أ ـ يحتاج لأعمال صيانة أقل عدا أعمال الصيانة المطلوبة للدعامات .
ب ـ توجد صعوبة للتوسعة المستقبلية لعرض الجسر .
5-2-9-4 الجسور الخرسانية المسلحة ذات البلاطات سابقة الإجهاد والمشدودة بالموقع
Prestressed Concrete Slab Bridges - Cast in Place Post-tensioned Bridge
5-2-9-4-1 المتطلبات الإنشائية :
أ ـ نسبة العمق إلى طول البحر لهذا النوع من الجسور.... (1 / 30) .
ب ـ هذا النوع مناسب جداً للجسور المنحنية .
ج ـ يصل بحر الجسور ذات البلاطات المصمتة إلى 25 متراً .
د ـ يصل بحر الجسور ذات البلاطات المفرغة إلى 45 متراً .
5-2-9-4-2 متطلبات التنفيذ :
أ ـ يعتبر هذا النوع من الجسور أصعب في التنفيذ مقارنة بالجسور ذات الخرسانة المسلحة المصبوبة بالموقع .
ب ـ يحتاج إلى عمالة فنية عالية .
ج ـ يحتاج إلى زمن للتنفيذ مساوي للزمن اللازم لتنفيذ الجسور ذات البلاطات المصمتة المصبوبة بالموقع .
5-2-9-4-3 متطلبات الصيانة :
يحتاج لأعمال صيانة قليلة عدا أعمال الصيانة اللازمة للدعامات .
5-2-9-5 الجسور الخرسانية المسلحة ذات البلاطات سابقة الإجهاد وسابقة الصب
Precast Pretensioned Bridge
5-2-9-5-1 المتطلبات الإنشائية :
أ ـ نسبة العمق إلى طول البحر تتراوح بين (1/25 إلى 1/33 )
ب ـ يستخدم للبحور التي تتراوح بين ( 6 ـ 10 متراً ) للبلاطات المصمتة .
ج ـ يستخدم للبحور التي تتراوح بين ( 10 ـ 25 متراً ) للبلاطات المفرغة .
5-2-9-5-2 متطلبات التنفيذ :
أ ـ يحتاج إلى شدات أسهل وتفاصيل أقل .
ب ـ يحتاج إلى زمن بسيط للتنفيذ مقارنة بباقي الأنواع .
5-2-9-5-3 متطلبات الصيانة :
لا يحتاج لأي أعمال عدا صيانة الدعامات (Bearings) والفواصل العرضية والطولية .
5-2-9-6 الجسور ذات الكمرات سابقة الإجهاد
5-2-9-6-1 المتطلبات الإنشائية :
أ ـ نسبة العمق إلى طول البحر بسيطة الارتكاز في حدود ( 0.045 ) .
ب ـ نسبة العمق إلى طول البحر مستمرة الارتكاز في حدود ( 0.040 ) .
جـ ـ يستخدم هذا النوع من الجسور للبحور التي تتراوح بين ( 25 ــ 30 متراً )
5-2-9-6-2 متطلبات التنفيذ :
أ ـ يعتبر هذا النوع أعقد في التنفيذ عن مثيله ذي الخرسانة المصبوبة بالموقع .
ب ـ يحتاج إلى زمن أكبر من مثيله ذي الخرسانة المصبوبة بالموقع على شكل حرف T أو على شكل صناديق مقفلة .
5-2-9-6-3 متطلبات الصيانة :
يحتاج لأعمال صيانة قليلة عدا صيانة الدعامات .
5 ـ 2 ـ 9 ـ 7 الجسور ذات الخرسانة المسلحة سابقة الصب وسابقة الإجهاد على شكل حـرف ( T أو I أو صناديق مقفلة ) .
PRESTRESSED PRECAST T AND I GIRDERS AND BOXSHAPED BRIDGES
انظر الشكل رقم ( 5 ـ 4 ) .
5-2-9-7-1 المتطلبات الإنشائية :
أ ـ تستخدم للجسور ذات بحور تتراوح بين ( 9.0 ــ 50.0 متراً ) .
ب ـ تستخدم للجسور ذات الكوابيل .
ج ـ نسبة العمق إلى البحر للجسور بسيطة الارتكاز ( 0.055 ) .
د ـ نسبة العمق إلى البحر للجسور مستمرة الارتكاز ( 0.050 ) .
5-2-9-7-2 متطلبات التنفيذ :
أ ـ طريقة التنفيذ معقدة عن مثيلاتها ذات الخرسانة المصبوبة بالموقع .
ب ـ يفضل استخدام القطاعات النموذجية ، ويصعب استخدام قطاعات مختلفة .
جـ ـ تحتاج إلى عناية خاصة في التصنيع والنقل والتركيب .
د ـ لا تحتاج لزمن كبير للتصنيع والتركيب خاصة القطاعات النموذجية .
5-2-9-7-3 متطلبات الصيانة :
لا تحتاج لأعمال صيانة عدا صيانة الدعامات الرأسية عند مناطق الارتكاز .
5-2-10 القطاعات الأولية اللازمة للتصميم الابتدائي :
يتم تحديد القطاعات الاوليه للجسورطبقاً لمتطلبات الكود الأمريكي ACI COMMITTEE 343
5-2-10-1 طول الكوابيل :
يتوقف طول الكابولي ( L ) للجسر على المسافة بين الكمرات الرئيسية للجسر انظر الشكل رقم ( 5 ـ 5 ) حيث تكون :
S ( 1/3 - 1/2 ) = L
حيث
S = المسافة بين الكمرات الرئيسية للجسر .
و L = طول الكابولي
5-2-10-2 المسافة بين الكمرات الرئيسية : انظر الشكل رقم ( 5 ـ 5 ) .
يتم مقارنة تكلفة الكمرات الرئيسية مع تكلفة زيادة سماكة البلاطات ، وعموماً فإن الحل الأفضل اقتصادياً هو زيادة سماكة الكمرات الرئيسية وزيادة المسافات بينها ( S ) . ويوضح الجدول التالي حدود المسافة الاقتصادية بين الكمرات الرئيسية للأنواع المختلفة للجسور .
المسافة بين الكمرات
الرئيسية بالمتر
نوع الهيكل الإنشائي للجسر
م
1.80 ــ 2.70
كمرات رئيسية على شكل حرف ( T )
1
2.10 ــ 3.30
الجسور ذات الكمرات الصندوقية
2
2.40 ــ 4.80
الكمرات سابقة الإجهاد على شكل حرف ( I )
3
2.10 ــ 3.70
الكمرات الصندوقية سابقة الإجهاد
4
5-2-10-3 سماكة البلاطة الخرسانية المسلحة : انظر الشكل رقم ( 5 ـ 5 )
يوضح الجدول التالي العلاقة بين سماكة البلاطة الخرسانية المسلحة بالسنتيمتر وبحر البلاطة بالمتر ( المسافة بين الكمرات الرئيسية ) .
سماكة البلاطة بالسـنتيمتر
بحر البلاطة بالمتر
م
16.00
1.80
1
16.50
2.10
2
18.00
2.40
3
19.00
2.70
4
20.00
3.00
5
20.50
3.40
6
21.50
3.70
7
22.00
4.00
8
23.00
4.30
9
25.00
4.60
10
25.50
4.90
11
ويلاحظ أن السماكة المحددة بالجدول السابق تم تحديدها بناء على الاعتبارات الإنشائية التالية:
أ ــ سماكة الغطاء الخرساني للحديد السفلي لا تقل عن 2.50 سم .
ب ــ سماكة الغطاء الخرساني للحديد العلوي لا تقل عن 5.00 سم .
5-2-10-4 سماكة الكمرات الخرسانية المسلحة : انظر الشكل رقم ( 5 ـ 5 )
أ ـ يجب ألا تقل سماكة الكمرات الخرسانية للجسور B عن 30.00 سم وذلك حتى عدد (8) أسياخ طولية.
ب ـ يجب زيادة سماكة الكمرات الخرسانية عند الدعامات المستمرة بناء على إجهاد الضغط .
ج ـ يجب ألا تقل سماكة الكمرات الخرسانية سابقة الإجهاد عن 30.00 سم .
د ـ يجب ألا تقل سماكة البلاطة السفلية ( H2 ) عن ( 1/16 ) من البعد الصافي بين الكمرات ، على ألا تزيد عن سماكة البلاطة العلوية ( H ) أو 14 سم أيهما أقل .
هـ ـ يمكن زيادة سماكة البلاطة السفلية (H2) عند الدعامات المستمرة بناء على إجهاد الضغط المحسوب عند الدعامة المستمرة .
و ـ يجب ألا تقل سماكة الكمرات الصندوقية BW عن 20 سم وغالباً تزداد سماكة الكمرات الصندوقية عند الدعامات لمقارنة إجهادات القص .
ز ـ يجب ألا تقل سماكة الكمرات الصندوقية سابقة الصب عن 1.00 متر ، كما يجب ألا يقل عمقها عن 60 سم .
5-2-11 الدعامات الرأسية :
تنقسم الدعامات الرأسية إلى نوعين هما : الدعامات الرأسية الطرفية ( Abutments ) والدعامات الرأسية الوسطية ( Piers ) .
5-2-11 ـ 1 الدعامات الرأسية ABUTMENTS :
5-2-11-1-1 أنواع الدعامات الرأسية :
يوجد نوعان رئيسيان للدعامات الرأسية .
5-2-11-1-1-1 الدعامات الرأسية مفتوحة النهاية OPEN END ABUTMENTS :
انظر الشكل رقم ( 5 ـ 6 )
حيث يوجد منها :
a - DIAPHRAGM TYPE
b - SEAT TYPE
5-2-11-1-1-2 الدعامات الرأسية مغلقة النهاية CLOSED END ABUTMENTS :
انظر الشكل رقم ( 5 ـ 7 )
حيث يوجد منها :
a - CANTILEVER TYPE
b - STRUITED TYPE
c - RIGID PORTAL FRAME TYPE
d - CELLULAR TYPE
e - GRAVITY OR SORIAL TYPE
5-2-11-1-2 اختيار نظام الدعامات الرأسية :
أ ـ يعتبر نظام الدعامات الرأسـية مفتوحة النهاية أفضل اقتصادياً من المغلق النهاية وذلك للأسباب التالية :
أ ـ 1 يحتاج لحوائط دعامية أقل ( تكلفة أقل ) .
أ ـ 2 لايحتاج لأعمال ردم كثيرة بعد بناء الدعامات ، وبالتالي احتمال هبوط أقل للطريق المجاور .
أ ـ 3 توجد إمكانية للتوسعة المستقبلية للطريق السفلي في حالة عدم استخدام دعامات جانبية .
5-2-11- 2 الدعامات الرأسية الوسطية Piers :
5-2-11-2-1 قيم استرشادية للمسافات بين الدعامات الرأسية الوسطية وسمك الدعامة :
يراعى أن يتم وضع الدعامات الرأسية الوسطية على مسافات مناسبة لحركة الملاحة البحرية ، ويتم توجيهها طولياً في اتجاه حركة المياه لتجنب تأثيرها على تدفق المياه . كما يجب أن يراعى حمايتها من النحر بكسوتها بالجرانيت أو أي مواد أخرى مناسبة مع جعل مقدمة الدعامة على شكل نصف دائرة أو قطع مكافىء ، ويمكن الاسترشاد بالجدول التالي لتقدير المسافات بين الدعامات الرأسية الوسطية وكذلك سمك الدعامة
سمك الدعامة بالمتر
المسافة بين الدعامات بالمتر
نوع المجرى المائي
0.75 ـ 1.00
2
قناة فرعية
1.00 ـ 1.25
3
1.25 ـ 1.50
4
قناة رئيسية
1.50 ـ 2.00
5
2.00
6
نهـر
2.50
8
5-2-11-2-2 دراسة اتزان الدعامات الرأسية الوسطية :
يمكن تحديد القوى المؤثرة على الدعامات الوسطية في الآتي شكل رقم ( 5 ـ 8 )
1 ـ وزن الكوبري والأحمال الحية عليه .
2 ـ وزن الدعامة الرأسـية .
3 ـ وزن معدات رفع البوابات ( إن وجدت ) .
4 ـ ضغط المياه بالإتجاه الطولي .
5 ـ ضغط المياه بالاتجاه العرضي عندما تكون أحد الفتحات مغلقة في حين أن الفتحة المجاورة مفتوحة .
في حالة الدعامات الوسطية الخرسانية المسلحة يؤخذ طول الدعامة بالكامل في دراسة الاتزان في حين أنه في حالة الدعامة الوسطية الحجرية يؤخذ فقط الجزء الحامل للكوبري ومعدات رفع البوابات في دراسة الاتزان .
ويمكن حصر حالة التحميل الحرجة لدراسة الاتزان في الآتي :
أ ـ حالة الأحمال الرأسية القصوى :
يتم تحميل باكيات الكوبري المجاورة للدعامة بالكامل بالأحمال الحية والميتة كما هو موضـح بشكل ( 5 ـ 9 ـ 1 ) .
ب ـ حالة أقصى عزوم حول محور ( ص ) :
في هذه الحالة يتم دراسة الاتزان تحت تأثير الأحمال الآتية :
1 ـ ضغط المياه جهة المدخل مع إعتبار المخرج جاف .
2 ـ وزن الدعامة الرأسية .
3 ـ الوزن الميت للكوبري .
4 ـ الحمل الحي علىنصف الكوبري جهة المخرج وذلك كما هو موضح بشكل رقم (5-9-2 ).
هـ ـ حالة أقصى عزوم حول محور ( س ) :
يتم دراسة الاتزان لحالة أن أحد الفتحات مغلقة في حين أن المجاورة مفتوحة بالإضافة للأحمال الحية والميتة بالكوبري للفتحة المغلقة وذلك كما هو موضـح بشـكل رقـم ( 5 ـ 9 ـ 3 ) .
د ـ في حالة أقصى عزوم حول محور ( س ) ومحور ( ص ) معاً :
يتم دراسة الاتزان لحالة أن جميع الفتحات مغلقة بالمدخل ، والمخرج جاف تماماً بالإضافة للحمل الميت للكوبري وتحميل باكية فقط من الكوبري بالحمل الحي وعدم تحميل البواكي المجاورة لها . وذلك كما هو موضح بشكل رقم ( 5 ـ 9 ـ 4 ) .
ب ـ يفضل استخدام نظام الدعامات الرأسية ذات الألواح ( DIAPHRAGM TYPE )
لعدم وجود فواصل ومايترتب على ذلك من أعمال الصيانة لها ، إلا أن هذا النوع من الدعامات يسمح بحركة محدودة نتيجة الحرارة والانكماش ، ولايفضل استخدامه للجسور التي يزيد بحرها عن 90.00 متراً إلا باستخدام طريقة خاصة لحركة المفصلة عند ارتكاز الجسر على الدعامات الرأسية .
5-2-12 الأساسات :
يتم اختيار نوع الأساسات المناسبة لنقل وتوزيع الأحمال المتوقعة للجسر (شاملة الأحمال الحية) على التربة بحيث لا تزيد الاجهادات على الأساسات عن جهد التربة الصافي والآمن ، وبحيث لا يحدث هبوط يزيد عن الهبوط المسموح به مما يسبب اجهادات ثانوية إضافية على العناصر الإنشائية للجسر .
ويتوقف اختيار نوع الأساسات وأبعادها على الأحمال المتوقعة على الجسر بالإضافة إلى حالة التربة بموقع الجسر .
ويمكن تصنيف أنواع الأساسات حسب الحالات الآتية :
5-2-12- 1 الأساسات على التربة الرملية الجافة أو التربة الصخرية .
حيث يتم التأسيس على قواعد منفصلة في حالة ما إذا كانت التربة متماسكة وذات إجهاد صافي آمن كبير (تربة صخرية) .
5-2-12-2 الأساسات على التربة المشبعة بالمياه الأرضية .
في حالة إذا كانت التربة غير متماسكة ( تربة طينيـة لبنـة ) ذات إجهاد صافي آمن صغـير ( أقل من 1.0كجم/مم2) يتم التأسيس باستخدام الأساسات الخازوقية حيث يختلف طول الخازوق طبقاً لمنسوب التربة الصالحة للتأسيس ، وهناك أنواع عديدة للخوازيق كما هو موضح بالأشكال أرقام ( 5 ـ 10 ، 5 ـ 11 ) مثل :
5-2-12-2-1 خوازيق خشبية ( عندما تكون أحمال الجسر صغيرة والتربة الصالحة للتأسيس قريبة من سطح الأرض ) وهي غير شائعة الاستعمال حالياً .
5-2-12-2-2 خوازيق خرسانية ( عندما تكون أحمال الجسر كبيرة والتربة الصالحة بعيدة عن سطح الأرض ) وتوجد على عدة أنواع مثل .
5-2-12ـ 2 ـ 2 ـ 1 خوازيق خرسانية سابقة الصب ( خوازيق أخذ ماكينة ) .
5-2-12ـ 2 ـ 2 ـ 2 خوازيق خرسانية مصبوبة بالموقع ( خوازيق ارتكازية ) .
5-2-12-2 ـ 2 ـ 3 خوازيق حديدية ( دائرية أو على شكل H أو I ) .
5-2-12-2 ـ 3 الأساسات أسفل المياه .
حيث تم استخدام الآبار والقيسونات في التأسيس ، وتوجد أنواع عديدة للآبار ( كما هو موضح بالشكل رقم ( 5 ـ 12 ، 5 ـ 13 ) مثل :
5-2-12-2 ـ 3 ـ 1 آبار من خليط الرمل والزلط .
5-2-12-2 ـ 3 ـ 2 آبار من الخرسانة العادية .
5-2-12-2 ـ 3 ـ 3 آبار من الخرسانة المسلحة .
5-2-12-2 ـ 3 ـ 4 آبار من الحديد .
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image011.jpg[/IMG]
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image012.jpg[/IMG]
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image013.jpg[/IMG]
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image014.jpg[/IMG]
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image015.jpg[/IMG]
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image016.jpg[/IMG]
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image017.jpg[/IMG]
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image018.jpg[/IMG]
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image019.jpg[/IMG]
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image020.jpg[/IMG]
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image021.jpg[/IMG]
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image022.jpg[/IMG]
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image023.jpg[/IMG]
6- التصميم النهائي للجسر :
6 - 1 حساب الأحمال المؤثرة على الجسر :
6-1-1 الأحمال الميتـة Dead Loads
6-1-1-1 وزن عناصر الهيكل الإنشائي للجسر مثل ( الكمرات ـ البلاطات ـ الممرات الجانبية ... الخ) .
6-1-1-2 وزن التشطيبات على الجسر ( مثل تشطيبات الأرضيات ـ طبقات عزل الرطوبة ـ الإشارات ــ المواسير ــ الكابلات ... الخ ) .
6-1-2 أحمال التنفيذ والتركيب Construction , Handling & Erection Loads
هي الأحمال التي تنشـأ من مراحل التنفيذ المختلفة مثل :
6-1-2-1 أحمال الشـدات .
6-1-2-2 أحمال معدات التنفيذ .
6-1-2-3 الإجهادات الإضافية الناتجة عن نقل وتحميل وتركيب العناصر سابقة الصب .
6-1-3 تأثير التشـكيلات Deformation Effects
6-1-3-1 هبوط الركائز Displacement of Supports
6-1-3-1-1 يجب إدخال تأثير القوى الناتجة عن الهبوط المتوقع للركائز .
6-1-3-1-2 يلاحظ أن القوى الناتجة عن الهبوط المتوقع للركائز تقل بالأخذ في الاعتبار القوى الناشئة عن زحف الخرسانة ( Creep of Concrete ) .
6-1-3-2 الزحف والانكماش Shrinkage andCreep
6-1-3-2-1 يتم حساب الإجهادات الناشئة عن انكماش الخرسانة المسلحة على أساس أن قيمة الانفعال تساوي 0.0002 .
6-1-3-2-2 لتصميم الكمرات سابقة الإجهاد يتم فرض أن معامل الانكماش يكافيء فرق في درجات الحرارة من 1 : 27 درجة مئوية أو إنفعال يتراوح بين 0.0018 إلى 0.0048
6-1-3-2-3 بالإضافة إلى تأثير التمدد والانكماش فإنه يجب إدخال تأثير التغييرات الحجمية للقطاعات الخرسانية الضخمة في التصميم .
6-1-3-3 تشكلات القوى المحورية
6-1-3-3-1 يتم حساب تأثير الفرق في الهبوط عند أعلى سطح الارتكاز الناشىء من القوى المحورية الداخلية وانعكاس ذلك على تصميم الأعضاء المختلفة للجسر .
6-1-3-4 تأثير التغيرات في درجات الحرارة
6-1-3-4-1 يتم تصميم أعضاء الهيكل الإنشائي للجسر تحت تأثير التشكلات الناتجة عن ارتفاع أو انخفاض درجات الحرارة وأيضاً تحت تأثير الفرق في درجة حرارة سطحي العنصر الواحد .
6-1-3-4-2 يتم فرض قيمة معامل التمدد الحراري بحيث يساوي 0.000011 / درجة مئوية .
6-1-3-4-3 يتم تحديد الفرق في درجات الحرارة حسب منطقة موقع الجسر ، وفي حالة عدم توفر معلومات عن درجات الحرارة يتم فرض درجات الحرارة حسب الجدول التالي :
النقص في درجات الحرارة مئوية
الزيادة في درجات الحرارة مئوية
المنـاخ
+ 4.44
ـ 1.1
المناخ المعتدل
+ 7.22
+ 1.66
المناخ البارد
+ 3.22
+ 7.22
المناخ الحار
كما يمكن فرض الفرق في درجات الحرارة بين أعلى سطح الجسر وأسفله بـ ـ 6.67 درجة مئوية
6-1-3-4-4 يتم فرض أن التغير في درجات الحرارة خطي .
6-1-3-4-5 يتم إدخال تأثير إجهادات الانحناء الناشئة عن فرق درجات الحرارة في تصميم الجسر .
6-1-3-5 تأثير سبق الإجهاد
6-1-3-5-1 يتم حساب الإجهادات الناشئة عن قوى سبق الإجهاد قبل الصب وتأثير القوى المتبقية بعد حساب الفاقد .
6-1-3-5-2 يتم حساب تشـكلات الخرسانة الناشئة عن سبق الإجهاد .
6-1-3-6 قوى الاحتكاك
6-1-3-6-1 يتم حساب القوى الأفقية للاحتكاك الناشئة عن أسطح الارتكاز حسب حالة ارتكاز الجسر .
6-1-4 الأحمال الحية
يتم حساب الأحمال الحية على الجسر بحيث تكون الأكبر من الآتي :
6-1-4-1 شاحنة ذات ثلاث محاور بحمل إجمالي ( 600 KN ) لحارة واحدة من حارات الجسر ، أنظر شكل رقم (6 - 1 )
6-1-4-2 محور بحمل إجمالي 32 طناً لحارة واحدة من حارات الجسر ، انظر شكل رقم ( 6 - 2)
6-1-4-3 الحمل النموذجي للحارة الواحدة انظر شكل رقم ( 6 - 3 ) .
6-1-4-3-1 حمل موزع بانتظام على كامل عرض الحارة بقيمة 2 طن/ المتر الطولي .
6-1-4-3-2 حمل مركز يوزع بانتظام على كامل عرض الحارة بقيمة 15.3 طناً للعزوم ، 22.43 طناً للقص.
6-1-4-4 يتم تحميل عدد من حارات الجسر بالأحمال السابقة حتى تعطي أكثر حالة حرجة للتحميل .
6-1-4-5 يتم تحديد عدد الحارات ( عدد الحارات التي يمكن تحميلها بالحمل الحي لغرض تصميم الجسر ) بقسمة العرض الصافي للجسر بالمتر على 3.65 ( يتم تحديد العرض الصافي للجسر من وجه الرصيف إلى وجه الرصيف الآخر ) وفي حالة وجود كسر من ناتج القسمة السابق يساوي 0.83 أو أكثر يتم جبر عدد الحارات للرقم الأعلى .
6-1-4-6 في حالة إذا كان العرض الصافي للجسر يتراوح بين 6.00 : 7.30 متراً يتم استخدام عدد 2 حارة في التصميم .
6-1-4-7 يتم تحديد عرض الحارة التصميمية بقسمة عرض الجسر الصافي على عدد الحارات التصميمية التي تم تحديدها بالبنود السابقة .
6-1-4-8 عند حساب الحمل الحي التصميمي على الحارة التصميمية فإنه يجب ألا تقل المسافة بين محور كل شاحنة والشاحنة المجاورة لها عن 3.00 متر وذلك في اتجاه عرض الحارة .
6 ـ 1 ـ 4 ـ 9 للحصول على الأوضاع التصميمية الحرجة للحمل الحي يتم اتباع مايلي :
أولاً : للكمرات المحددة إستاتيكياً :
أ ـ يتم رسم شكل خطوط التأثير للكمرات ( Influence Lines ) تحت تأثير حمل متحرك مقداره واحد طن للقوى الداخلية المختلفة كما هو موضح بالمثال التالي :
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image024.jpg[/IMG]
ب ـ للحصول على القيم القصوى للقوى الداخلية يتم وضع الأحمال المتحركة سواء المركزة أو الموزعة بانتظام بحيث تقع بالكامل داخل الجزء الموجب أو بالكامل داخل الجزء السالب لخطوط التأثير .
جـ ـ يتم حساب قيمة القوى القصوى كما يلي :
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image025.jpg[/IMG]
1- بالنسبة للأحمال المركزة يتم ضرب قيمة كل حمل مركز في القيمة المقابلة له على خط التأثير وتجميع القيم الكلية للحصول على القيمة القصوى المطلوبة .
Max. Shear (A) = P1h1 + P2h2 + P3h3
2 – بالنسبة للأحمال الموزعة يتم ضرب قيمة الحمل الموزع في المساحة المقابلة له على خط التأثير
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/AHMEDF%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image026.jpg[/IMG]