جسر معلق و كوبري مع الكابلات العلوية التي تدعم طريقها. الجسور المعلقة الحديثة خفيفة وجميلة ويمكن أن تمتد لمسافات أطول من أي شكل جسر آخر. كما أنها من بين الجسور الأكثر تكلفة في الإنشاء. على الرغم من أنه يمكن جعل الجسور المعلقة قوية بما يكفي لدعم قطارات الشحن ، فقد تم تصميم جميعها تقريبًا لحركة مرور السيارات.
جسر جورج واشنطن جسر جورج واشنطن ، جسر معلق للسيارات عبر نهر هدسون ، الولايات المتحدة جيفري سيلفستر / إف بي جي
بودابست: Széchenyi Chain Bridge Széchenyi Chain Bridge فوق نهر الدانوب ، بودابست. ويلفريدو رودريغيز (شريك ناشر في بريتانيكا)
يحمل الجسر المعلق الأحمال الرأسية من خلال الكابلات المنحنية المتوترة. يتم نقل هذه الأحمال إلى كل من الأبراج ، والتي تحملها عن طريق الضغط الرأسي على الأرض ، وإلى المراسي التي يجب أن تقاوم السحب الداخلي وأحيانًا الرأسي للكابلات. يمكن النظر إلى الجسر المعلق على أنه قوس مقلوب متوتر مع الأبراج فقط في حالة ضغط. نظرًا لأن السطح معلق في الهواء ، يجب توخي الحذر لضمان عدم تحركه بشكل مفرط أثناء التحميل. لذلك يجب أن يكون السطح إما ثقيلًا أو صلبًا أو كليهما.
الجسر المعلق جسر معلق بقوى توتر ممثلة بخطوط حمراء وقوى انضغاط بخطوط خضراء. Encyclopædia Britannica، Inc.
منذ أوائل القرن العشرين ، تم استخدام نظرية الانحراف في تصميم جسور التعليق لحساب كيفية عمل السطح الأفقي والكابلات المنحنية معًا لنقل الأحمال. نشرت لأول مرة في عام 1888 من قبل الأكاديمي النمساوي جوزيف ميلان ، نظرية الانحراف تشرح كيف ينحرف السطح والكابلات معًا تحت أحمال الجاذبية ، بحيث عندما تصبح الامتدادات أطول والهيكل المعلق أثقل ، تقل الصلابة المطلوبة للسطح فعليًا. أثرت نظرية الانحراف بشكل خاص على التصميم في ثلاثينيات القرن الماضي ، حيث حاول المهندسون تقليل نسبة عمق العارضة إلى طول الامتداد من أجل تحقيق مظهر أخف وأكثر رشاقة دون المساس بالسلامة.
عندما يتم بناء الجسور التي تتطلب أرصفة فوق مسطح مائي ، يتم إنشاء الأساسات عن طريق غرق القيسونات في قاع النهر وتعبئتها بالخرسانة. القيسونات عبارة عن صناديق أو أسطوانات كبيرة مصنوعة من الخشب أو المعدن أو الخرسانة. في حالة الجسور المعلقة ، يتم بناء الأبراج فوق القيسونات. كانت أبراج الجسر المعلق المبكرة من الحجر ، لكنها الآن إما من الصلب أو الخرسانة. بعد ذلك ، يتم بناء المراسي على كلا الطرفين ، وعادةً ما تكون من الخرسانة المسلحة مع حواجز فولاذية مدمجة سيتم تثبيت الكابلات عليها. Eyebar هو طول المعدن مع ثقب (أو عين) في النهايات. كانت الكابلات لبعض الجسور المعلقة الأولى مصنوعة من قضبان عيون متصلة من الحديد المطاوع ؛ الآن ، ومع ذلك ، فإن الكابلات تصنع عمومًا من آلاف الأسلاك الفولاذية المغزولة معًا في موقع البناء. يتم الغزل بواسطة بكرات حبال تحمل كل سلك عبر الجزء العلوي من الأبراج إلى المرساة المعاكسة والظهر. ثم يتم تجميع الأسلاك وتغطيتها لمنع التآكل. عند اكتمال الكابلات ، يتم تعليق الحمالات ، وفي النهاية يتم تركيب السطح - عادةً عن طريق أقسام سطح السفينة العائمة على السفن ، ورفعها بالرافعات ، وتثبيتها في الحمالات.
كبلات الجسر المعلق تصميمات مقطعية للأسلاك المتوازية وخيوط الحبال السلكية وأشرطة العيون المستخدمة في بناء الجسور المعلقة. Encyclopædia Britannica، Inc.
واحدة من أقدم الأشكال الهندسية ، تم بناء الجسور المعلقة من قبل الشعوب البدائية باستخدام الكروم للكابلات وتركيب الطريق - أو الممر مباشرة على الكابلات. تم تقديم نوع أقوى بكثير في الهند في القرن الرابع تقريبًاهذاالتي تستخدم كبلات مضفرة الخيزران وبعد ذلك من سلسلة حديدية ، مع تعليق الطريق.
في العصر الحديث ، قدم الجسر المعلق حلاً اقتصاديًا لمشكلة الامتدادات الطويلة على تيارات صالحة للملاحة أو في مواقع أخرى يصعب فيها العثور على أرصفة في المجرى. واجه المهندسون البريطانيون والفرنسيون والأمريكيون وغيرهم في أواخر القرن الثامن عشر وأوائل القرن التاسع عشر مشاكل خطيرة تتعلق بالاستقرار والقوة ضد قوى الرياح والأحمال الثقيلة. نتجت الفشل عن العواصف والثلوج الكثيفة وأعداد الماشية. يعود الفضل في حل المشكلة بشكل أساسي إلى John Augustus Roebling ، وهو مهندس أمريكي ألماني المولد أضاف دعامة على شبكة الإنترنت إلى جانبي طرقه وأنتج هيكلًا صلبًا للغاية لدرجة أنه نجح في بناء جسر Niagara Gorge في شلالات نياجرا ، نيويورك ، ونهر أوهايو في سينسيناتي ، وأخيرًا في تحفته ، د جسر بروكلين يمتد على النهر الشرقي بين بروكلين و مانهاتن في مدينة نيويورك.
جسر بروكلين ، جسر بروكلين بمدينة نيويورك ، يمتد على النهر الشرقي ، مدينة نيويورك. جوشوا هافيف / Shutterstock.com
تم اختراع تقنية غزل الكابلات للجسور المعلقة من قبل المهندس الفرنسي لويس فيكات ، وهو معاصر لروبلينج. استخدمت طريقة Vicat عجلة متحركة لحمل حبلا الكبل المستمر من المرسى على جانب واحد لأعلى فوق البرج ، نزولاً على انحناء محدد مسبقًا (سلسال) إلى نقطة منتصف الجسر ، لأعلى وفوق البرج على الجانب الأبعد إلى الأبعد مرسى ، حيث استلم الطاقم العجلة ، وثبت الخيط ، وأعاد العجلة ، ووضع حبلا جديدا. من هذه الخيوط المتوازية المتعاقبة تم بناء كابل.
تطور رئيسي آخر في الجسر المعلق الحديث كان الغواص الهوائي ، والذي سمح بتأسيس الرصيف على أعماق كبيرة. تم استخدامه في البداية من قبل المهندسين الفرنسيين والبريطانيين والأمريكيين ، بما في ذلك واشنطن رويبلينج ، الذي أكمل جسر بروكلين لوالده.
ما الذي ترمز إليه روزي المبرشم
لفترة من ثلاثينيات القرن الماضي ، جرب المهندسون الأمريكيون عارضة صلبة ضيقة بدلاً من الجمالون الشبكي لتدعيم الطريق ، لكن فشل جسر تاكوما ناروز في عام 1940 تحت تأثير القوى الديناميكية الهوائية حرض على العودة إلى الجمالون الشبكي. في وقت لاحق ، حلت عوارض الصندوق المستقرة ديناميكيًا محل تروس الويب.
جسر تاكوما ضيق انهيار جسر تاكوما ناروز ، ولاية واشنطن ، 1940. مكتبة الكونغرس ، واشنطن العاصمة (LC-USZ62-46682)
قام المهندسون الألمان بتطوير الجسر المدعوم بالكابلات في كولونيا ودوسلدورف وأماكن أخرى في الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي. في هذا الشكل ، يدعم برج واحد في منتصف الطريق الطريق عن طريق عدد من الكابلات. تطور آخر في الستينيات ، كان يهدف إلى تقليل وقت البناء ، وهو تصنيع الكابلات في المتجر. بحلول أواخر الثمانينيات ، ظهرت ثلاثة جسور معلقة ( بوابة ذهبية ، في سان فرانسيسكو ، فيرازانو-ناروز ، في مدينة نيويورك ، وجسر هامبر ، بالقرب من هال ، إنجلترا) كان طولهما الرئيسي أكثر من 1200 متر (4000 قدم).
سان فرانسيسكو: جسر البوابة الذهبية ، جسر البوابة الذهبية ، سان فرانسيسكو. HD المتعصب / فوتوليا
سبائك الصلب الحديثة قادرة على مسافات أكبر بكثير ، ومنذ أواخر القرن العشرين ، تم بناء عدد من الجسور المعلقة التي حطمت الأرقام القياسية في آسيا. أطول جسر هو جسر مضيق أكاشي (1998) ، والذي يمتد بطول 1،991 مترًا (6530 قدمًا) بين الجزر. هونشو وشيكوكو في اليابان . في عام 2019 ، أكملت الصين ثاني وثالث أطول جسر معلق في العالم: جسر نهر Yangsigang Yangtze ، الذي يمتد 1700 متر (5577 قدمًا) في ووهان (هوبي) ، وجسر نانشا ، الذي يمتد على ارتفاع 1،688 مترًا (5،538 قدمًا) في دونغقوان ( قوانغدونغ ).
جسر أكاشي كايكيو جسر أكاشي كايكيو ، الممتد على مضيق أكاشي ، غرب وسط اليابان. كيم روتزيل
