پل کابلی و مزایا و معایب آن+ تصاویر زیباترین پل ها

یک پل کابلی، از یک عرشه پیوسته که بوسیله کابل هایی که به صورت اریب به سمت پایین  کشیده شده و عرشه پل را به یک یا چند برج (پایلون) (که عموما به شکل A  هستند) که بالای پایه های پل بنا شده اند متصل می کنند، تشکیل شده است.

به گزارش تین نیوز به نقل از فناوری عمران، کابل های فولادی بی نهایت قوی و در عین حال بسیار انعطاف پذیر و مقرون به صرفه می باشند، چون سبب ساخت سازه ای سبکتر و باریکتر شده و در عین حال با کابل می توان دهانه ها با طول بیشتر (تا ۱۰۰۰ متر) را پوشش داد. اگرچه تنها تعداد کمی از آن ها برای نگه داشتن کل پل کافی هستند، انعطاف پذیری کابل ها آن ها را در مقابل نیروهایی مانند باد ضعیف می کند.

برای پل های کابلی با دهانه های طولانی به خاطر تضمین ثبات و پایداری کابل ها و پل در مقابل باد، باید 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 فوندانسیون ها که به مرور زمان یا طی یک زلزله روی می دهد، می تواند پل کابلی را دچار آسیب کند. پس باید در طراحی فوندانسیون ها دقت به عمل آورد.

بیشتر بخوانید: پل کابلی منحصر به فرد گیلان چه ویژگی هایی دارد+ فیلم

ظاهر مدرن و در عین حال ساده پل کابلی آن را به یک شاخص واضح و جذاب تبدیل کرده است. خصوصیات منحصر به فرد کابل ها و به طور کلی سازه، طراحی پل را بسیار پیچیده می نماید. برای دهانه های طولانی تر، جایی که باد و نوسانات باید مورد توجه قرار گیرند، محاسبات بی نهایت پیچیده می شوند و عملا بدون کمک رایانه و آنالیز رایانه ای غیر ممکن می باشند. علاوه بر این ساخت پل کابلی مشکل است و اتصالات، برج ها، عرشه ها و مسیر کابل ها سازه های پیچیده ای هستند که مستلزم ساخت دقیق می باشند.

ازخواص کابل می توان به موارد زیر اشاره کرد:

- استحکام کششی بالا

- سطح مقطع کوچک

- وزن کم

- عمر خستگی طولانی

- مقاومت در برابر خوردگی و سایش

- انعطاف پذیری زیاد

- رفتار کششی و چرخشی خوب

البته این خواص به شیوه تولید کابل و کنترل رشته های سیم بستگی دارد. مواد اولیه کابل ها به تنها در بخشی از استحکام قابل استفاده خود رابطه تنش-کرنش خطی از خود نشان می دهند و بعد از این مرحله یعنی پس از حد کشسانی رابطه تنش–کرنش از حالت خطی بودن خارج می شود.

تاریخچه پل کابلی:

اولین طرح شناخته شده از یک پل کابلی در کتابی به نا «ماشین های نووا» منتشر شده در سال ۱۵۹۵ آورده شده و اولین پل کابلی معلق ساخته شده پل  درابرگ اسکاتلند در سال ۱۸۱۷ است. 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 پابرجا بود، مورد استقبال واقع شد.

طبقه بندی پل های کابلی:

طبقه بندی واضحی برای پل های کابلی وجود ندارد. به هر حال آنها می توانند توسط تعداد دهانه ها، برج ها و کابل ها و همچنین نوع عرشه از یکدیگر تمیز داده شوند. تنوع بسیاری در تعداد و نوع برج ها و همچنین تعداد و چینش کابل ها وجود دارد. برج ها به صورت تکی، دوتایی، دروازه ای و یا 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.

پل های کابلی عمدتا به دو بخش ترکه ای و معلق تقسیم بندی می شود. پل های معلق در دهانه های خیلی بزرگ به کار می روند ترکیب این پل ها عبارت است از دو عدد پایه بلند که در دو طرف دهانه قرار دارد و دو دسته کابل که با عبور از بالای پایه ها در دهانه آویزان است و دو انتهای کابل ها در تکیه گاه ثابتی که معمولا بلوک های حجیم بتنی هستند مهار می شود و عرشه توسط تعدادی آویز قائم آویخته می شود.

پل های معلق مدرن برای دهانه های بیش از ۳۰۰ متر اقتصادی بوده و اگر عرشه فلزی که سبکتر از نوع بتنی می باشد استفاده شود مقرون به صرفه تر است. پل های ترکه ای به علت سختی و زیبایی و اقتصاد طرح و سهولت اجرا از سال ۱۹۵۰ میلادی رواج زیادی یافت. اصل اساسی در بررسی رفتار پل های ترکه ای این است که توسط کابل های متعددی به یک پایه بلند نصب شده اند و دهانه پل در نقاط متعددی گرفته می شود. در این پل ها عرشه به صورت صلب از یک طرف روی کوله های پایه ها و از طرف دیگر با کابل ها مهار می شوند. پایه های میانی پل به شکل H ،A ،I بوده است پل های ترکه ای با عرشه بتنی تا دهانه های ۱۰۰ الی ۷۰۰ متر اقتصادی بوده است.

مقایسه پل کابلی ترکه ای و معلق و پل بازوئی:

برای طول متوسط دهانه ها (۵۰۰ تا ۱۰۰۰ متر) پل کابلی ترکه ای (ایستا) سریعترین انتخاب مناسب برای یک پل است. نتیجه یک پل مقرون به صرفه است که زیبایی آن غیر قابل انکار است. همچنین پل کابلی ترکه ای بهترین پل برای طول دهانه بین پل های بازویی و کابلی 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 کند.

ممکن است به نظر برسد پل کابلی شبیه پل معلق است ولی با اینکه هر دو دارای عرشه هستند که از کابل ها آویزانند و هر دو دارای برج هستند، این دو پل بار عرشه را به طرق بسیار متفاوتی نگه می دارند، اختلافات در چگونگی اتصال کابل ها به برج وجود دارد. 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 ترکه ای، کابل ها در حالی که به برج ها متصلند به تنهایی بار را تحمل می کنند. در مقایسه با پل های کابلی معلق، پل کابلی ترکه ای به کابل کمتری نیاز دارد، می توان آن را از قطعات بتن پیش ساخته مشابه ساخت و همچنین احداث آن سریع تر است.

بررسی بیست عدد از بلندترین پل های کابلی دنیا بر اساس دهانه اصلی پل:

۱- پل کابلی راسکی (Russky Bridge) که دهانه اصلی آن ۱۱۰۴ متر است و در سال ۲۰۱۲ عملیات ساخت آن در منطقه ولدیوستاک (Vladivostok) روسیه به اتمام رسیده است.

2- پل کابلی سوتانگ (Sutong Bridge) که دهانه اصلی آن ۱۰۸۸ متر است و در سال ۲۰۰۸ عملیات ساخت آن بین دو منطقه سوژو و نانتونگ (Suzhou-Nantong) چین به اتمام رسیده است.

1- پل کابلی الغدیر اهواز

پل غدیر هشتمین پل درون شهری اهواز است. سازه این پل  از نوع کابلی ترکه ای است و طول آن ۱۰۱۴ متر و عرض آن ۲۲ متر است. این پل منطقه امانیه و خیابان تخت سلیمان در غرب رود کارون را به خیابان زند در شرق این رودخانه متصل می کند.

پروژه احداث این پل در بهمن ماه ۱۳۸۴ آغاز و در اسفند ۱۳۹۰ به پایان رسید. هزینه ساخت این پل ۴۰ میلیارد تومان اعلام شده است.

۲- پل کابلی میدان امام حسین (ع) مشهد:

پل کابلی میدان امام حسین (ع) مشهد پل کابلی از نوع ایستا (ترکه ای) با عـرض حـدود ۲۵ متر و با ۲ عـدد پیلـون بتنی به ارتفاع ۳۷ متر با معمـاری ویـژه که دهانه وسط در حدود ۱۰۰ متر و با طول کلی ۸۰۰ متر می باشد. از جمله ویژگی هـای مهم این پروژه اجرای پیلون های پل با استفاده از فناوری قفسه های پیش سـاخته و اتصالات تـزریقی NMB بوده که باعث اجرای پایلون ها با سرعت فوق العاده شده است. همچنین از دیگر ویژگی های این پل اجرای کامل عرشه بدون ایجاد محدودیت تـرافیکی در زیرگـذر می باشد.

در این پل ۴۸ کـابـل آویـز هـرکدام با ۲۵ رشته پـرمقـاومت وظیفه انتقـال نیروهـا از عـرشه بـر پیلـون را بـرعهده دارند. عملیـات نصب و کـشش کـابل هـای ایـن پــروژه بـه طور کـامـل تـوسـط متخصصـان گروه مهندسی پردیسان انجام گردیده است.

 گردآوری و تالیف سایت civiltech.ir