جسور من الفولاذهم الخيول العاملة الغير معروفة و أحياناً تحف الهندسة المدنيةوالوديان حول العالم لأكثر من قرنلكن عندما يتعلق الأمر ببريطانيا، جسر واحد من الصلب يقف فوق البقية، ليس فقط في الشهرة،و وجود يقطع أنفاسك:الجسر الرابع.

ما هو جسر الصلب؟

في جوهرها، جسر الصلب هو هيكل حيث تتكون البنية العليا تحمل الحمل من وحدات مثلثية مترابطة. هذا الإطار، المعروف باسم الجسر،عادةً ما تكون مصنوعة من عناصر فولاذية مستقيمة متصلة في المفاصلالعبقرية تكمن في المثلث الشكل الهندسي الأكثر استقرارا عندما يتم تطبيق القوة (مثل وزن المرور أو الرياح)التكوين المثلثي يضمن أن يتم نقل الأحمال بشكل أساسيالتوتر(قوى سحب) أوالضغط(قوى الدفع) على طول الأعضاء، بدلاً من التسبب في الإجهاد الانحناء. وهذا يجعل الجسور الشريطية قوية بشكل لا يصدق وكفاءة لوزنها.

·         العناصر الهيكلية الرئيسية:

الاكورد العلوي:الأعضاء الأفقية العليا أو الميل، عادة في الضغط.

الاكورد السفلي:الأعضاء الأفقية السفلية، عادة في حالة توتر.

أعضاء الموقع:الأعضاء الشعرية والعمودية التي تربط بين الأوتار العلوية والسفلية هذه القوى نقل والحفاظ على شكل الشريط الشعرية التعامل مع قوى القطعبينما الرأسيات (علامات) أو قطريات أخرى توفر الاستقرار.

المفاصل (العقد):النقاط التي تتصل بها الأعضاء، حاسمة لنقل القوى.

لماذا الفولاذ؟

·         نسبة القوة إلى الوزن:يقدم الفولاذ قوة استثنائية بالنسبة لوزنه، مما يسمح لفترات أطول من الجسور الحجرية أو الحديدية المبكرة، مع الحفاظ على قابلية التحكم في الهيكل.

·         الكفاءة:يستخدم شكل الشريط المواد اقتصادياً ، ويركز على الصلب حيث تكون القوى أكبر.

·         التنوع:يمكن تكوين الدرع بطرق عديدة (وارن، برات، هاو، كيه-ترس، الخ) وتكييفها مع أطوال امتداد مختلفة، والتضاريس، ومتطلبات الحمل. يمكن استخدامها للطوابق (الطريق / السكك الحديدية على القمة) ،من خلال (الطريق / السكك الحديدية داخل الشريط)أو جسور نصف شفافة.

·         قابلية البناء:وغالباً ما يمكن تصنيع المكونات مسبقاً خارج الموقع وتجميعها قطعة قطعة، حتى فوق العقبات مثل المياه العميقة أو طرق النقل المزدحمة.

·         الصمود:الجسور الصلبة المصممة بشكل صحيح والصناعة والصيانة لها عمر خدمة طويل للغاية.

التطبيقات: حيث تهيمن السلك الفولاذي

وجدت جسور الحديد التطبيقات في جميع أنحاء العالم:

·         جسور السكك الحديدية:قوتها و صلابتها تجعلها مثالية للتعامل مع حمولات القطارات الثقيلة والمركزة ومقاومة القوى الديناميكية

·         جسور الطرق:شائعة بشكل خاص للمسافات المتوسطة إلى الطويلة ، وغالبا ما توجد عند عبور الأنهار أو الطرق السريعة.

·         جسور للمشاة:تقدم قوة مع تصاميم جمالية محتملة.

·         الجسور العسكرية والطوارئ:الجسور المعدة مسبقاً (مثل جسر بيلي) حيوية للتنفيذ السريع.

·         الإعدادات الصناعية:داخل المصانع، حوض بناء السفن، ومحطات الطاقة لرفع الأثقال.

جوهرة التاج البريطاني: جسر فورث

في حين أن العديد من الحاجز الفولاذية البارزة موجودة في المملكة المتحدة (مثل جسر تاين أو الجسر الحديدي الشهير ولكن تم تفكيكه في كولبروكديل ، وهو مقدم).الجسر الرابع(رسمياًجسر السكك الحديدية الرابععبر فيرث أوف فورث بالقرب من إدنبره، إنه ليس مجرد جسر؛ إنه رمز لبراعة الهندسة الفيكتورية، والمرونة، والجرأة.

1.    رد فعل على المأساة:تم تشجيع بناء الجسر بسبب انهيار جسر تاي الكارثي في عام 1879، والذي سلط الضوء على مخاطر التصاميم غير القوية بما فيه الكفاية لمسافات طويلة في الظروف الاسكتلندية القاسية.الجسر الرابع كان يجب أن يكون لا يتزعزع

2.    الرائدة في الكانتيليفر:المهندسين السير جون فاولر والسير بنيامين بيكر اختارواتصميم الشريط الصلب الضخميتضمن هذا ثلاثة أبراج هائلة (أو "قوالب") بنيت من أسسها. كل برج مركزي لديه ذراعين متوازنتين تبرز أفقيًا.تمتد الأغشية المعلقة بين هذه الذراعين لإكمال التقاطعلقد كانأول بنية رئيسية في بريطانيا سيتم بناؤها من الصلب(الصلب الخفيف من عملية سيمنز-مارتن) ، مما يمثل تحولًا محوريًا عن الحديد المصنع.

3.    النطاق التذكاري (1890):

الطول الكلي:2467 متر (8,094 قدم).

المدى الرئيسي:اثنين من المسافات الرئيسية التي تحطم الرقم القياسي من 521 متر (1،710 قدم) كل واحدة هي الأطول في العالم لمدة 28 عامًا.

الطول:يرتفع الأبراج 110 متر (361 قدم) فوق أرصفة الجرانيت، التي تقع على أساس صخري عميق تحت الماء.

المواد:استخدمت 54 ألف طن من الصلب و 6.5 مليون غليان و 640,000 قدم مكعب من الجرانيت

4.    البراعة الهيكلية:الجسر هو أساسًا سلسلة مستمرة من الألواح المتصلة ببعضها البعض التي تشكل هيكل الدرج.الأعضاء الأنبوبية (وخاصة أنابيب الضغط الضخمة في الأبراج والحبال العليا) هي سمة بصرية محددة، تم اختيارهم لفعاليتهم في مقاومة الانحناء تحت الأحمال الضغطية الهائلة.تم إعطاء الأولوية للتعديل والهندسة المفرطة الكبيرة لضمان السلامة المطلقةاختبار نفق الرياح (الرائد في هذا المشروع) أكد استقراره.

5.    وظيفة الطلاء الأبديةالجسر رمزيأكسيد الأحمراللون مشهور عالمياً، والحفاظ عليه كان تاريخياً معركة مستمرة ضد التآكل في البيئة القاسية المالحة في بحر الشمالو إعادة الطلاء جعلتها تكتسب (السمعة القديمة الآن). "استعادة كبيرة استمرت عقد من الزمن في عام 2011 تم تطبيق أحدث نظام طلاء ثلاثي الطبقات الزجاجيأخيراً كسر دورة "اللوحة التي لا نهاية لها".

6.    إرث دائم والاعتراف:

الوظيفة:لا يزال يحمل حيوية الساحل الشرقي الخط الرئيسي حركة السكك الحديدية أكثر من 130 عاما بعد افتتاحه.

موقع التراث العالمي لليونسكو:تم إدراجها في عام 2015 ، معترفًا بها بأنها "تحفة عبقرية إبداعية" و "معلم في تصميم الجسور وبناءها خلال الفترة التي سيطرت فيها السكك الحديدية على السفر البري لمسافات طويلة".

رمز ثقافيرمز معروف على الفور لـ (اسكتلندا) والهندسة البريطانية لقد ألهم الفنانين والصور والكتاب لأجيال

معايير الهندسة:وضعت معايير جديدة للمقياس والمواد والتحليل الهيكلي (باستخدام مخططات القوة المعقدة) والسلامة في بناء الجسور الطويلة.لقد أثبتت جدوى الفولاذ والسلك على نطاق واسع.

لماذا يبرز الجسر الرابع

الجسر الرابع يتجاوز مجرد وظيفة إنه يمثل:

·         الطموح البشري:حل جريء لتحدي جغرافي وهندسي هائل

·         الابتكار التقني:الرائدة في استخدام الفولاذ ومبدأ الشريط على نطاق غير مسبوق

·         المرونة والسلامة:بنيت لتحمل القوى التي لا يمكن تخيلها، سواء الطبيعية أو من صنع الإنسان (القطارات) ، تجسيد الدروس المستفادة من الفشل الماضي.

·         الجمال الدائمهيكلها الضخم والمعقد يمتلك جمالًا خامًا وظيفيًا ويهيمن على المناظر الطبيعية بجلال لا يمكن إنكاره.

أكثر من مجرد فولاذ ومصاقات

الجسور الصلبة هي إنجازات هندسية أساسية، وجسر فورث في بريطانيا هو التعبير النهائي عنها.إنه واحد من أكثر الجسور شهرةفي العالمشهادة على الرؤية الفيكتوريّة، والإبداع، والالتزام الثابت بالسلامة، فإنه يستمر في خدمة غرضه بشكل رائع بينما يقف كمذكّر قوي للإنجاز البشري.عبور فيرث أوف فورث، لا يزال مشهدًا خلابًا للنفس. شبكة عملاقة من الصلب تتحدى العناصر ، محفورة إلى الأبد في أفق اسكتلندالفهم قوة وإمكانات الجسر الصلب، لا حاجة للبحث أبعد من هذا العمالق من Firth.