الفولاذ، مع نسبته الاستثنائية من القوة إلى الوزن، والمرونة، وسرعة البناء، والقدرة على امتداد مسافات طويلة، كان حجر الزاوية في هندسة الجسور لأكثر من قرن.جسر الفولاذ هو هيكل يستخدم الفولاذ كمادة أساسية لعناصرها الرئيسية تحمل الحملالمكونات الأساسية لأي جسر هيالبناء العلوي(كل شيء فوق الدعامات، والتي تحمل الحمل)البنية الفرعية(المراسي والأسطوانات التي تنقل الحمل إلى الأرض).سطح الجسرهو جزء حاسم من البناء العلوي، وهو السطح المادي الذي يدعم مباشرة حركة المرور، سواء كانت مركبة، سكة حديد،أو المشاة ويقوم بتوزيع الأحمال الحية على العناصر الهيكلية الرئيسية أدناه.
يعد اختيار نظام سطح السفينة أمرًا بالغ الأهمية ، لأنه يؤثر بشكل كبير على الوزن الكلي للجسر ، واستدامته ، ومتطلبات الصيانة ، ومنهجية البناء ، وفي نهاية المطاف ، تكلفة دورة حياته.في الجسور الفولاذية، يجب أن تعمل سطح السفينة بشكل متكافئ مع الإطار الصلب، مما يؤدي في كثير من الأحيان إلى تصاميم مركبة عالية الكفاءة.استكشاف أنواع مختلفة من سطح الجسر المستخدمة، وتقديم دراسة مفصلة لطابق الجسر الصلب، مع تسليط الضوء على مزاياه المميزة.تحديد مبادئها وحالات التطبيق النموذجية.
قبل التركيز على سطح السفينة ، من الضروري فهم الأنظمة الهيكلية الأساسية للجسور الصلبة ، حيث أن اختيار سطح السفينة غالباً ما يعتمد بشكل متبادل على الشكل الهيكلي الرئيسي.
سطح الجسر هو "سطح العمل" للجسر. اختيارها هو قرار تصميم حاسم. التالية هي الأساسيةأنواع سطح الجسرتستخدم مع الهياكل العليا الفولاذية.
1طوابق من الخامات الخرسانية
لوحات الخرسانة هي النوع الأكثر انتشارًا من سطح الجسر في جميع أنحاء العالم بسبب تكلفتها المنخفضة نسبيًا وقوة الضغط العالية ومتانة.
لوحات الخرسانة المقاومة الصب في مكانها (CIP):يتضمن ذلك بناء الشكل على حزم الصلب، ووضع التعزيز، وصب الخرسانة في الموقع. إنها طريقة متعددة الاستخدامات ولكنها تستغرق وقتاً طويلاً وتعتمد على الطقس.,سطح متين ولكن يضيف وزن ميت كبير إلى الهيكل
سلاسل الخرسانة المسبقة الصب:يتم تصنيع ألواح الخرسانة المسبقة الصنع خارج الموقع في بيئة خاضعة للسيطرة ، ونقلها إلى الموقع ، ووضعها على العوارض الصلبة. هذه الطريقة تقلل بشكل كبير من وقت البناء في الموقع.يتم بعد ذلك ملء المفاصل بين اللوحات بالصمغ أو الخرسانة لضمان الاستمراريةإنها توفر تحكمًا أفضل في الجودة ولكنها تتطلب تصنيعًا ومعالجة دقيقة.
طوابق الخرسانة المجهدة مسبقاً:تتضمن هذه السطوح أوتار عالية القوة التي يتم التوتر عليها ، مما يمنح ضغوط ضغط على الخرسانة لمواجهة ضغوط التوتر من الأحمال.يتم استخدامها في كل من التطبيقات المسبقة الصنع و CIP وتسمح لمدى أطول بين العوارض وتقليل سمك اللوح.
2الطابق المركب (سطح الخرسانة على حزم الفولاذ)
يمكن القول أن هذا هو النظام الأكثر شيوعًا وكفاءة لجسور العوارض السريعة الحديثة. سطح المركب ليس مادة متميزة ولكن عمل هيكلي.وهو ينطوي على ربط ميكانيكيا لوح الخرسانة إلى الجدار العلوي من العوارض الفولاذية باستخدام أدوات القطعبمجرد أن يصعب الخرسانة، تعمل اللوحة والعوارض كوحدة واحدة ومتكاملة.
كيف يعمل:تحت الحمل ، تعمل ألواح الخرسانة ، الممتازة في الضغط ، كشريط ضغط أعلى لخياطة T المركبة العميقة ، بينما يقاوم العارضة الفولاذية في المقام الأول التوتر.هذا العمل التآزري يؤدي إلى نظام أكثر صلابة وقوة بكثير مما لو كان المكونان يتصرفان بشكل مستقل.
الفوائد:يتيح العمل المركب لأسطوانات الفولاذ الضحلة والأخف وزناً لنفس الفترة ، مما يقلل من تكاليف المواد وحجم الأساس.إنه يستفيد من قوة الضغط من الخرسانة وقوة الشد من الصلب بشكل مثالي.
3سطح فولاذ أورتوتروبيك
هذا هو نظام سطح السفينة متخصص للغاية وفعال حيث لوح سطح السفينة نفسه هو جزء لا يتجزأ من الهيكل الصلب الأساسي.مصطلح "أورثوتروبيك" يعني وجود خصائص صلابة مختلفة في الاتجاهات العموديةتتكون الطابقة الارتوتروبية من لوحة فولاذية مسطحة (عادة 12-20 مم سميكة) مشددة أسفلها بشبكة من الأضلاع الطولية (طراز التريبيزو أو الحوض أو الشكل الكهربائي) والحزم العرضية ،التي تدعمها العوارض الرئيسية.
الهيكل:
لوحة سطح السفينة:اللوحة العليا التي تتلقى أحمال العجلات المباشرة
الأضلاع الطولية:هذه تعمل بالتوازي مع اتجاه حركة المرور وتمتد بين الأشعة العرضية العرضية. وتوزع أحمال العجلات المحلية على طول المدى.
الشعاع العرضي:هذه تعمل عمودياً على حركة المرور ، وتدعم أطراف الأضلاع وتحويل الحمل إلى العوارض الرئيسية. عادة ما تكون على بعد 3-4 أمتار.
سطح الارتداء:يتم تطبيق مادة سطح رقيقة ودائمة (مثل الأسفلت الصخري أو الأسفلت الايبوكسي المتخصص) على سطح سطح السطح الصلب لتوفير سطح ركوب سلس ، وحماية الصلب من التآكل ،وتوزيع أحمال العجلات.
4فتح سطح الصلب الشبكي
هذه الطابق مصنوعة من قضبان الفولاذ أو أجزاء I المطاوئة معا في نمط شبكة مستطيلة أو قطرية ، مما يخلق شبكة مفتوحة.والحطام للوقوع من خلال.
التطبيقات:تستخدم في المقام الأول في الجسور المتحركة (جسور التأرجح والرفع) حيث الحد من الوزن أمر بالغ الأهمية ، وعلى الطرق الثانوية أو جسور الوصول الصناعية.طبيعته المفتوحة تجعلها غير مناسبة للطرق السريعة بسبب سوء جودة القيادة والضوضاءويمكن أن تكون زلقة عندما تكون مبللة أو متجمدة
5سطح الخشب
على الرغم من أنها أقل شيوعًا في الجسور الفولاذية الحديثة الكبرى ، إلا أن الطوابق الخشبية تستخدم في جسور المشاة ، والجسور الريفية ، أو لأسباب جمالية في إعدادات الحدائق.فهي خفيفة الوزن وسهلة للعمل بها ولكن لديها قيود في القوة، والمتانة، ومقاومة للنار.
6الطوابق المتقدمة والهجينة
طوابق من البوليمر المقوى بالألياف:الابتكار الحديث ، يتم تصنيع طوابق FRP من المواد المركبة (ألياف الزجاج أو الكربون في مصفوفة البوليمر) وهي خفيفة الوزن للغاية (حوالي 20٪ من وزن الخرسانة) ، مقاومة للتآكل ،ويمكن تثبيتها بسرعة باستخدام ألواح كبيرة مصنوعة مسبقاإن تكلفة البداية العالية تعتبر عقبة أمام التبني على نطاق واسع، لكنها تكتسب قوة جاذبية لاستبدال الجسور بسرعة وفي البيئات المآكلة.
الطوابق الهجينة:هذه الجمع بين المواد لتحسين الأداء. على سبيل المثال شبكة الصلب المملوءة بالخرسانة يجمع بين قوة الشبكة الشائكة مع قوة الضغط وكتلة الخرسانة،إنشاء نظام مركب خفيف الوزن ولكنه قوي.
من بين جميع أنواع الطوابق ، تتميز طوابق الصلب الارتوتروبية بمجموعة فريدة من المزايا ، خاصة في التطبيقات المحددة المتطلبة.فوائدها أكثر وضوحا عند مقارنتها مباشرة مع الطوابق الخرسانية والملصقات التقليدية.
1خفيف جداً
هذه هي الميزة الأكثر أهمية. سطح أورتوتروبيك هو ما يقرب من 20-30٪ من وزن لوح خرسانة معززة معادل.هذا الانخفاض الكبير في الحمولة الميتة له تأثير إيجابي متتالية:
المواد المحدودة في العوارض الرئيسية:السطح الخفيف يعني أعمدة رئيسية أصغر وأخف وزناً وأقل تكلفة.
مؤسسات أصغر:يتم تقليل الحمل الإجمالي على الرصيف والأعمدة، مما يؤدي إلى أسس أصغر وأكثر اقتصادية.
أداء زلزالي محسن:انخفاض الكتلة يؤدي إلى قوى جفاف زلزالي أصغر، مما يجعل البنية أكثر أمانًا في المناطق المعرضة للزلزال.
2القدرة العالية على تحمل الحمولة والكفاءة:
تصميم أورتوتروبيك يخلق هيكل فائض للغاية وفعال.النظام متعدد المستويات (لوحة سطح -> الأضلاع -> الشعاب العرضية -> العوارض الرئيسية) توزيع بشكل فعال الأحمال العجلات المركزة على مساحة كبيرةهذا يجعلها قوية بشكل استثنائي بالنسبة لوزنها ، مما يسمح لها بحمل حمولات حية ثقيلة للغاية ، مثل تلك التي تأتي من حركة الشاحنات الكثيفة أو السكك الحديدية.
3ملاءمة للجسور الطويلة والجسور المتحركة:
الطبيعة الخفيفة لا غنى عنها للجسور طويلة المدى (التي يتم وضعها على الكابلات والتعليق). هنا ، يعد وزن سطح السفينة عامل تصميم رئيسي. ستحتاج سطح السفينة الأثقل إلى جسر ضخم ،كميات غير عملية من الصلب في الكابلاتبالنسبة للجسور المتحركة ، فإن تقليل وزن الورقة المتحركة أمر حاسم لحجم نظام التشغيل الميكانيكي واستهلاك الطاقة والتكلفة.
4البناء السريع والتصنيع المسبق:
يمكن تصنيع أجزاء كبيرة من الطوابق العصبية بشكل كامل ، وطلاء ، وحتى السطح في بيئة مصنعية خاضعة للرقابة.هذه الوحدات الضخمة يمكن نقلها إلى الموقع ورفعها في مكانها، وتسريع عملية البناء بشكل كبير، وتحسين مراقبة الجودة، وتقليل اضطرابات الحركة إلى الحد الأدنى.
5- الصمود والعمر الطويل:
إذا تم تصميمها بشكل صحيح وتصنيعها وحمايتها (مع أنظمة الطلاء عالية الأداء) ، وصيانتها ، يمكن أن يكون سطح الطائرة الأرثوتروبيك الصلب حياة خدمة طويلة للغاية.الاهتمامات الرئيسية التعب والتآكلمفهومة جيدا ويمكن تخفيفها من خلال التفاصيل الدقيقة، وإجراءات اللحام، وأنظمة الحماية.
6عمق البناء الضحل
النظام الأرثوتروبيكي بأكمله رقيق نسبياً، وهو ميزة كبيرة في المواقف ذات القيود الصارمة على الفضاء الرأسي،مثل في البيئات الحضرية أو عندما رفع ملف الطريق غير مرغوب فيه.
مقارنة مع سطح الخرسانة:
في حين أن ألواح الخرسانة أرخص من حيث تكلفة المواد الأولية ، فإن وزنها الثقيل يفرض تكاليف كبيرة في أماكن أخرى (حزم وأسس أكبر). كما أنه أبطأ في البناء في الموقع.الطابق الأرثوتروبيك، مع ارتفاع تكلفة التصنيع الأولية، يثبت أنها متفوقة اقتصاديا في سياق دورة الحياة الكاملةأو الجسور التي تم بناؤها بسرعة حيث يتم الاستفادة الكاملة من فوائد الوزن والتصنيع المسبق.
في أوروبا، تخضع تصميم الجسور، بما في ذلك اختيار وتفاصيل سطح الجسر، لمجموعة موحدة من الرموز المعروفة باسمالرموز الأوروبيةالمعيار المعني لتصميم الجسر هوEN 1990 إلى EN 1999، مع EN 1993 (تصميم الهياكل الفولاذية) و EN 1994 (تصميم الهياكل الفولاذية المركبة والهياكل الخرسانية) التي تعتبر حاسمة بشكل خاص للجسور الفولاذية.
السلامة الهيكلية:الحماية من الانهيار والتشوه المفرط
قابلية الخدمة:ضمان أداء الهيكل بشكل مرض في حالة الاستخدام العادي.
الصمود:ضمان عمر الخدمة المطلوب مع الصيانة المناسبة.
المقاومة للنار:ضمان الأداء الكافي في حالة الحريق
بالنسبة للجسور ، فإن أجزاء الـ Eurocode الرئيسية هي:
EN 1990 (أساس التصميم الهيكلي):يحدد المبادئ الأساسية، وحالات الحد، ومجموعات الحمل.
EN 1991 (إجراءات حول الهياكل):يحدد الأحمال (الميتة، الحية، الرياح، الثلج، الحرارية، حركة المرور، الخ).
EN 1992 إلى EN 1999:توفير قواعد التصميم للمواد المختلفة (الخرسانة، الفولاذ، المركبات، الخشب، الخ).
اختيار نظام سطح السفينة بموجب معايير Eurocode هو قرار يقوم على تحليل شامل مع الأخذ بعين الاعتبار السلامة والاقتصاد والسياق ("المعلمات الحاسمة" الموضحة في EN 1990).التصاميم المتوافقة مع الاوروكود لا تفرض حل واحد ولكن توفر الإطار لتقييم الخيارات المختلفة.
الجسور المعلقة والسلكية الطويلة:الجسور الأوروبية الشهيرة مثل قناة ميلاو (فرنسا) أو جسر أوريسوند (الدنمارك / السويد) تستخدم طوابق أورتوتروبية لإدارة الحمولة الميتة الحرجة.
الجسور المتحركة:تعتمد الجسور المتحركة والمتأرجحة في جميع أنحاء الممرات المائية والموانئ الأوروبية على الطوابق الأرثوتروبية لتقليل كتلة العناصر المتحركة.
إعادة تأهيل الجسر وتقليل الوزن:عند تعزيز أو استبدال جسر موجود مع قيود الوزن ، غالبًا ما تكون سطح السفينة الأرثوتروبية الخيار الوحيد القابل للحياة لزيادة قدرة الحمل الحي دون تعديل الهيكل السفلي.
بناء الجسور المتسارعة (ABC):بالنسبة للمشاريع التي تعتبر الحد الأدنى من انقطاع حركة المرور أولوية قصوى (على سبيل المثال ، في المناطق الحضرية الكثيفة أو على ممرات النقل الحيوية) ،فالتصنيع المسبق لألواح سطح السفينة الكبيرة الأرثوتروبية يجعلها خيارًا مقنعًا بموجب مبادئ تقييم دورة حياة الـ Eurocode.
حالات الإفراج العمودي الصارمة:عمقها الضحل هو عامل حاسم
اختيار سطح جسر لجسر فولاذي هو قرار معقد ومتعدد الأوجه يقع في قلب هندسة الجسور.من لوحات الخرسانة المركبة العادية والقوية إلى سطح الصلب الارتوتروبيكي المتخصص للغاية والفعال، كل نظام يقدم مجموعة فريدة من الخصائص مصممة خصيصا لاحتياجات معينة. في حين أن الطوابق الخرسانية والتركيبية تخدم معظم الجسور القياسية بشكل رائع،منصة الفولاذ العقلي تظهر كانتصار للابتكار الهندسينسبة قوة الوزن التي لا مثيل لها تجعل المستحيل ممكناً، مما يتيح امتدادات جسور معلقة مذهلة وتشغيل جسور متحركة بكفاءة.
توفر معايير التصميم الأوروبية، التي تتجسد في الـ"يورو كودز"، إطارًا صارمًا وعلميًا وشاملًا لاتخاذ هذه القرارات الحاسمة. They ensure that regardless of the chosen deck type—be it the cost-effective composite slab for a regional overpass or the sophisticated orthotropic deck for a landmark crossing—the final structure is safe، قابلة للاستخدام، ودائمة، وقابلة للاستمرار من الناحية الاقتصادية طوال دورة حياتها بأكملها.ويعد الجسور الفولاذية الأكثر كفاءة ومرونة للمستقبل، حيث لا تزال سطح الجسر عنصرًا مركزيًا في أدائها ونجاحها.
الفولاذ، مع نسبته الاستثنائية من القوة إلى الوزن، والمرونة، وسرعة البناء، والقدرة على امتداد مسافات طويلة، كان حجر الزاوية في هندسة الجسور لأكثر من قرن.جسر الفولاذ هو هيكل يستخدم الفولاذ كمادة أساسية لعناصرها الرئيسية تحمل الحملالمكونات الأساسية لأي جسر هيالبناء العلوي(كل شيء فوق الدعامات، والتي تحمل الحمل)البنية الفرعية(المراسي والأسطوانات التي تنقل الحمل إلى الأرض).سطح الجسرهو جزء حاسم من البناء العلوي، وهو السطح المادي الذي يدعم مباشرة حركة المرور، سواء كانت مركبة، سكة حديد،أو المشاة ويقوم بتوزيع الأحمال الحية على العناصر الهيكلية الرئيسية أدناه.
يعد اختيار نظام سطح السفينة أمرًا بالغ الأهمية ، لأنه يؤثر بشكل كبير على الوزن الكلي للجسر ، واستدامته ، ومتطلبات الصيانة ، ومنهجية البناء ، وفي نهاية المطاف ، تكلفة دورة حياته.في الجسور الفولاذية، يجب أن تعمل سطح السفينة بشكل متكافئ مع الإطار الصلب، مما يؤدي في كثير من الأحيان إلى تصاميم مركبة عالية الكفاءة.استكشاف أنواع مختلفة من سطح الجسر المستخدمة، وتقديم دراسة مفصلة لطابق الجسر الصلب، مع تسليط الضوء على مزاياه المميزة.تحديد مبادئها وحالات التطبيق النموذجية.
قبل التركيز على سطح السفينة ، من الضروري فهم الأنظمة الهيكلية الأساسية للجسور الصلبة ، حيث أن اختيار سطح السفينة غالباً ما يعتمد بشكل متبادل على الشكل الهيكلي الرئيسي.
سطح الجسر هو "سطح العمل" للجسر. اختيارها هو قرار تصميم حاسم. التالية هي الأساسيةأنواع سطح الجسرتستخدم مع الهياكل العليا الفولاذية.
1طوابق من الخامات الخرسانية
لوحات الخرسانة هي النوع الأكثر انتشارًا من سطح الجسر في جميع أنحاء العالم بسبب تكلفتها المنخفضة نسبيًا وقوة الضغط العالية ومتانة.
لوحات الخرسانة المقاومة الصب في مكانها (CIP):يتضمن ذلك بناء الشكل على حزم الصلب، ووضع التعزيز، وصب الخرسانة في الموقع. إنها طريقة متعددة الاستخدامات ولكنها تستغرق وقتاً طويلاً وتعتمد على الطقس.,سطح متين ولكن يضيف وزن ميت كبير إلى الهيكل
سلاسل الخرسانة المسبقة الصب:يتم تصنيع ألواح الخرسانة المسبقة الصنع خارج الموقع في بيئة خاضعة للسيطرة ، ونقلها إلى الموقع ، ووضعها على العوارض الصلبة. هذه الطريقة تقلل بشكل كبير من وقت البناء في الموقع.يتم بعد ذلك ملء المفاصل بين اللوحات بالصمغ أو الخرسانة لضمان الاستمراريةإنها توفر تحكمًا أفضل في الجودة ولكنها تتطلب تصنيعًا ومعالجة دقيقة.
طوابق الخرسانة المجهدة مسبقاً:تتضمن هذه السطوح أوتار عالية القوة التي يتم التوتر عليها ، مما يمنح ضغوط ضغط على الخرسانة لمواجهة ضغوط التوتر من الأحمال.يتم استخدامها في كل من التطبيقات المسبقة الصنع و CIP وتسمح لمدى أطول بين العوارض وتقليل سمك اللوح.
2الطابق المركب (سطح الخرسانة على حزم الفولاذ)
يمكن القول أن هذا هو النظام الأكثر شيوعًا وكفاءة لجسور العوارض السريعة الحديثة. سطح المركب ليس مادة متميزة ولكن عمل هيكلي.وهو ينطوي على ربط ميكانيكيا لوح الخرسانة إلى الجدار العلوي من العوارض الفولاذية باستخدام أدوات القطعبمجرد أن يصعب الخرسانة، تعمل اللوحة والعوارض كوحدة واحدة ومتكاملة.
كيف يعمل:تحت الحمل ، تعمل ألواح الخرسانة ، الممتازة في الضغط ، كشريط ضغط أعلى لخياطة T المركبة العميقة ، بينما يقاوم العارضة الفولاذية في المقام الأول التوتر.هذا العمل التآزري يؤدي إلى نظام أكثر صلابة وقوة بكثير مما لو كان المكونان يتصرفان بشكل مستقل.
الفوائد:يتيح العمل المركب لأسطوانات الفولاذ الضحلة والأخف وزناً لنفس الفترة ، مما يقلل من تكاليف المواد وحجم الأساس.إنه يستفيد من قوة الضغط من الخرسانة وقوة الشد من الصلب بشكل مثالي.
3سطح فولاذ أورتوتروبيك
هذا هو نظام سطح السفينة متخصص للغاية وفعال حيث لوح سطح السفينة نفسه هو جزء لا يتجزأ من الهيكل الصلب الأساسي.مصطلح "أورثوتروبيك" يعني وجود خصائص صلابة مختلفة في الاتجاهات العموديةتتكون الطابقة الارتوتروبية من لوحة فولاذية مسطحة (عادة 12-20 مم سميكة) مشددة أسفلها بشبكة من الأضلاع الطولية (طراز التريبيزو أو الحوض أو الشكل الكهربائي) والحزم العرضية ،التي تدعمها العوارض الرئيسية.
الهيكل:
لوحة سطح السفينة:اللوحة العليا التي تتلقى أحمال العجلات المباشرة
الأضلاع الطولية:هذه تعمل بالتوازي مع اتجاه حركة المرور وتمتد بين الأشعة العرضية العرضية. وتوزع أحمال العجلات المحلية على طول المدى.
الشعاع العرضي:هذه تعمل عمودياً على حركة المرور ، وتدعم أطراف الأضلاع وتحويل الحمل إلى العوارض الرئيسية. عادة ما تكون على بعد 3-4 أمتار.
سطح الارتداء:يتم تطبيق مادة سطح رقيقة ودائمة (مثل الأسفلت الصخري أو الأسفلت الايبوكسي المتخصص) على سطح سطح السطح الصلب لتوفير سطح ركوب سلس ، وحماية الصلب من التآكل ،وتوزيع أحمال العجلات.
4فتح سطح الصلب الشبكي
هذه الطابق مصنوعة من قضبان الفولاذ أو أجزاء I المطاوئة معا في نمط شبكة مستطيلة أو قطرية ، مما يخلق شبكة مفتوحة.والحطام للوقوع من خلال.
التطبيقات:تستخدم في المقام الأول في الجسور المتحركة (جسور التأرجح والرفع) حيث الحد من الوزن أمر بالغ الأهمية ، وعلى الطرق الثانوية أو جسور الوصول الصناعية.طبيعته المفتوحة تجعلها غير مناسبة للطرق السريعة بسبب سوء جودة القيادة والضوضاءويمكن أن تكون زلقة عندما تكون مبللة أو متجمدة
5سطح الخشب
على الرغم من أنها أقل شيوعًا في الجسور الفولاذية الحديثة الكبرى ، إلا أن الطوابق الخشبية تستخدم في جسور المشاة ، والجسور الريفية ، أو لأسباب جمالية في إعدادات الحدائق.فهي خفيفة الوزن وسهلة للعمل بها ولكن لديها قيود في القوة، والمتانة، ومقاومة للنار.
6الطوابق المتقدمة والهجينة
طوابق من البوليمر المقوى بالألياف:الابتكار الحديث ، يتم تصنيع طوابق FRP من المواد المركبة (ألياف الزجاج أو الكربون في مصفوفة البوليمر) وهي خفيفة الوزن للغاية (حوالي 20٪ من وزن الخرسانة) ، مقاومة للتآكل ،ويمكن تثبيتها بسرعة باستخدام ألواح كبيرة مصنوعة مسبقاإن تكلفة البداية العالية تعتبر عقبة أمام التبني على نطاق واسع، لكنها تكتسب قوة جاذبية لاستبدال الجسور بسرعة وفي البيئات المآكلة.
الطوابق الهجينة:هذه الجمع بين المواد لتحسين الأداء. على سبيل المثال شبكة الصلب المملوءة بالخرسانة يجمع بين قوة الشبكة الشائكة مع قوة الضغط وكتلة الخرسانة،إنشاء نظام مركب خفيف الوزن ولكنه قوي.
من بين جميع أنواع الطوابق ، تتميز طوابق الصلب الارتوتروبية بمجموعة فريدة من المزايا ، خاصة في التطبيقات المحددة المتطلبة.فوائدها أكثر وضوحا عند مقارنتها مباشرة مع الطوابق الخرسانية والملصقات التقليدية.
1خفيف جداً
هذه هي الميزة الأكثر أهمية. سطح أورتوتروبيك هو ما يقرب من 20-30٪ من وزن لوح خرسانة معززة معادل.هذا الانخفاض الكبير في الحمولة الميتة له تأثير إيجابي متتالية:
المواد المحدودة في العوارض الرئيسية:السطح الخفيف يعني أعمدة رئيسية أصغر وأخف وزناً وأقل تكلفة.
مؤسسات أصغر:يتم تقليل الحمل الإجمالي على الرصيف والأعمدة، مما يؤدي إلى أسس أصغر وأكثر اقتصادية.
أداء زلزالي محسن:انخفاض الكتلة يؤدي إلى قوى جفاف زلزالي أصغر، مما يجعل البنية أكثر أمانًا في المناطق المعرضة للزلزال.
2القدرة العالية على تحمل الحمولة والكفاءة:
تصميم أورتوتروبيك يخلق هيكل فائض للغاية وفعال.النظام متعدد المستويات (لوحة سطح -> الأضلاع -> الشعاب العرضية -> العوارض الرئيسية) توزيع بشكل فعال الأحمال العجلات المركزة على مساحة كبيرةهذا يجعلها قوية بشكل استثنائي بالنسبة لوزنها ، مما يسمح لها بحمل حمولات حية ثقيلة للغاية ، مثل تلك التي تأتي من حركة الشاحنات الكثيفة أو السكك الحديدية.
3ملاءمة للجسور الطويلة والجسور المتحركة:
الطبيعة الخفيفة لا غنى عنها للجسور طويلة المدى (التي يتم وضعها على الكابلات والتعليق). هنا ، يعد وزن سطح السفينة عامل تصميم رئيسي. ستحتاج سطح السفينة الأثقل إلى جسر ضخم ،كميات غير عملية من الصلب في الكابلاتبالنسبة للجسور المتحركة ، فإن تقليل وزن الورقة المتحركة أمر حاسم لحجم نظام التشغيل الميكانيكي واستهلاك الطاقة والتكلفة.
4البناء السريع والتصنيع المسبق:
يمكن تصنيع أجزاء كبيرة من الطوابق العصبية بشكل كامل ، وطلاء ، وحتى السطح في بيئة مصنعية خاضعة للرقابة.هذه الوحدات الضخمة يمكن نقلها إلى الموقع ورفعها في مكانها، وتسريع عملية البناء بشكل كبير، وتحسين مراقبة الجودة، وتقليل اضطرابات الحركة إلى الحد الأدنى.
5- الصمود والعمر الطويل:
إذا تم تصميمها بشكل صحيح وتصنيعها وحمايتها (مع أنظمة الطلاء عالية الأداء) ، وصيانتها ، يمكن أن يكون سطح الطائرة الأرثوتروبيك الصلب حياة خدمة طويلة للغاية.الاهتمامات الرئيسية التعب والتآكلمفهومة جيدا ويمكن تخفيفها من خلال التفاصيل الدقيقة، وإجراءات اللحام، وأنظمة الحماية.
6عمق البناء الضحل
النظام الأرثوتروبيكي بأكمله رقيق نسبياً، وهو ميزة كبيرة في المواقف ذات القيود الصارمة على الفضاء الرأسي،مثل في البيئات الحضرية أو عندما رفع ملف الطريق غير مرغوب فيه.
مقارنة مع سطح الخرسانة:
في حين أن ألواح الخرسانة أرخص من حيث تكلفة المواد الأولية ، فإن وزنها الثقيل يفرض تكاليف كبيرة في أماكن أخرى (حزم وأسس أكبر). كما أنه أبطأ في البناء في الموقع.الطابق الأرثوتروبيك، مع ارتفاع تكلفة التصنيع الأولية، يثبت أنها متفوقة اقتصاديا في سياق دورة الحياة الكاملةأو الجسور التي تم بناؤها بسرعة حيث يتم الاستفادة الكاملة من فوائد الوزن والتصنيع المسبق.
في أوروبا، تخضع تصميم الجسور، بما في ذلك اختيار وتفاصيل سطح الجسر، لمجموعة موحدة من الرموز المعروفة باسمالرموز الأوروبيةالمعيار المعني لتصميم الجسر هوEN 1990 إلى EN 1999، مع EN 1993 (تصميم الهياكل الفولاذية) و EN 1994 (تصميم الهياكل الفولاذية المركبة والهياكل الخرسانية) التي تعتبر حاسمة بشكل خاص للجسور الفولاذية.
السلامة الهيكلية:الحماية من الانهيار والتشوه المفرط
قابلية الخدمة:ضمان أداء الهيكل بشكل مرض في حالة الاستخدام العادي.
الصمود:ضمان عمر الخدمة المطلوب مع الصيانة المناسبة.
المقاومة للنار:ضمان الأداء الكافي في حالة الحريق
بالنسبة للجسور ، فإن أجزاء الـ Eurocode الرئيسية هي:
EN 1990 (أساس التصميم الهيكلي):يحدد المبادئ الأساسية، وحالات الحد، ومجموعات الحمل.
EN 1991 (إجراءات حول الهياكل):يحدد الأحمال (الميتة، الحية، الرياح، الثلج، الحرارية، حركة المرور، الخ).
EN 1992 إلى EN 1999:توفير قواعد التصميم للمواد المختلفة (الخرسانة، الفولاذ، المركبات، الخشب، الخ).
اختيار نظام سطح السفينة بموجب معايير Eurocode هو قرار يقوم على تحليل شامل مع الأخذ بعين الاعتبار السلامة والاقتصاد والسياق ("المعلمات الحاسمة" الموضحة في EN 1990).التصاميم المتوافقة مع الاوروكود لا تفرض حل واحد ولكن توفر الإطار لتقييم الخيارات المختلفة.
الجسور المعلقة والسلكية الطويلة:الجسور الأوروبية الشهيرة مثل قناة ميلاو (فرنسا) أو جسر أوريسوند (الدنمارك / السويد) تستخدم طوابق أورتوتروبية لإدارة الحمولة الميتة الحرجة.
الجسور المتحركة:تعتمد الجسور المتحركة والمتأرجحة في جميع أنحاء الممرات المائية والموانئ الأوروبية على الطوابق الأرثوتروبية لتقليل كتلة العناصر المتحركة.
إعادة تأهيل الجسر وتقليل الوزن:عند تعزيز أو استبدال جسر موجود مع قيود الوزن ، غالبًا ما تكون سطح السفينة الأرثوتروبية الخيار الوحيد القابل للحياة لزيادة قدرة الحمل الحي دون تعديل الهيكل السفلي.
بناء الجسور المتسارعة (ABC):بالنسبة للمشاريع التي تعتبر الحد الأدنى من انقطاع حركة المرور أولوية قصوى (على سبيل المثال ، في المناطق الحضرية الكثيفة أو على ممرات النقل الحيوية) ،فالتصنيع المسبق لألواح سطح السفينة الكبيرة الأرثوتروبية يجعلها خيارًا مقنعًا بموجب مبادئ تقييم دورة حياة الـ Eurocode.
حالات الإفراج العمودي الصارمة:عمقها الضحل هو عامل حاسم
اختيار سطح جسر لجسر فولاذي هو قرار معقد ومتعدد الأوجه يقع في قلب هندسة الجسور.من لوحات الخرسانة المركبة العادية والقوية إلى سطح الصلب الارتوتروبيكي المتخصص للغاية والفعال، كل نظام يقدم مجموعة فريدة من الخصائص مصممة خصيصا لاحتياجات معينة. في حين أن الطوابق الخرسانية والتركيبية تخدم معظم الجسور القياسية بشكل رائع،منصة الفولاذ العقلي تظهر كانتصار للابتكار الهندسينسبة قوة الوزن التي لا مثيل لها تجعل المستحيل ممكناً، مما يتيح امتدادات جسور معلقة مذهلة وتشغيل جسور متحركة بكفاءة.
توفر معايير التصميم الأوروبية، التي تتجسد في الـ"يورو كودز"، إطارًا صارمًا وعلميًا وشاملًا لاتخاذ هذه القرارات الحاسمة. They ensure that regardless of the chosen deck type—be it the cost-effective composite slab for a regional overpass or the sophisticated orthotropic deck for a landmark crossing—the final structure is safe، قابلة للاستخدام، ودائمة، وقابلة للاستمرار من الناحية الاقتصادية طوال دورة حياتها بأكملها.ويعد الجسور الفولاذية الأكثر كفاءة ومرونة للمستقبل، حيث لا تزال سطح الجسر عنصرًا مركزيًا في أدائها ونجاحها.