تحلیل و بررسی کامل پل و مهندسی معماری پل-اختصاصی

تحلیل و بررسی کامل پل و مهندسی معماری پل-اختصاصی

«پل» یک واژه فارسی است و بیش از هزار سال پیش فردوسی آن را درست به مفهوم امروزی در شاهنامه به کار برده است: «یکی رود بل پهن در شوشتر که ماهی نکردی برو بر گذر ایزانوس گفتا اگر هندسی (یعنی اگر ادعای مهندسی داری)/ پلی ساز این را | چنان چون رسیا که ما باز گردیم و این پل به جای ایماند به دانایی رهنمای.»

پل یک ساختار مهندسی است که دو نقطه بریده شده در طبیعت را به هم متصل می کند و امکان عبور از یک سو به سوی دیگر را فراهم می کند. این دو نقطه می تواند در

طرفین یک رودخانه یا آبراه با دو سوی یک دره تنگ باشد که عبور از آن بدون وجود پل مقدور نیست. امروز در شهرهای بزرگ مانند تهران بزرگراهها جای آبراهها را گرفته اند و باید با احتیاط از آنها عبور کرد. نمونه پل آبراهی یا رودخانه ای را در اصفهان و اهواز می بینیم و نمونه درهای آن را در تنگ ملاوی یا ورسک در راه فیروزکوه. البته پل ورسک یک سازه صنعتی است که به طرز ماهرانه ای توسط آلمانها در دوران پهلوی اول ساخته شده و به دلیل زیبایی و جذابیتش تصویر آن مدتها زینت بخش اسکناسهای ایران بود. زیباترین پلها در مقیاس بین المللی را در ایران اجداد ما با دست خالی از چند هزار سال پیش به این سو ساخته اند و زشت ترین آنها را شهرداری تهران به صورت پلهای عابر پیاده و سواره، آن هم در پایان قرن بیستم و صبحگاه هزاره سوم ساخته است. اگر تردید دارید اول سری به اصفهان و پلهای سی و سه پل و خواجو بزنید و سپس به تهران برگردید و از میدانهای مخبرالدوله و انقلاب و سازه های نتراشیده و نخراشیده بزرگراهها بازدید کنید. نمونه های نخستین حاصل تعامل اندیشه و ذوق و

هنر و همکاری انسان و طبیعت است که امروز به آن معماری پایدار» می گویند، و نمونه دوم حاصل تصمیمات کارشناسی نشدة عدهای ناهنرمند، جامعه نشناس و بی خبر از نیازهای انسانی، و محصول کارگاههای آهنکاری و بتن سازی است.

ساختار پل گونه های بی شماری دارد که شناخته شده ترین آنها عبارت اند از پلهای تیری، پلهای طرهای (پیشاویز= یک طرف کنسل)، کابلی، و پلهای خرپایی که چند نمونه از آنها به ساده ترین شکل در اینجا نشان داده شدهاند. پل می تواند ثابت و همیشگی یا متحرک و موقتی باشد. قدیمی ترین پلهای موقتی را در جنگهای ایران و یونان سراغ داریم که از مهار کردن کشتیها و قرار دادن آنها کنار یکدیگر و گذاشتن الوار روی لبه آنها راه برای عبور سربازان و ادوات جنگی به وجود می آمد و پس از رفع نیاز برچیده می شد، تازه ترین نمونه این پلها به صورت صنعتی در زمان جنگ تحمیلی در فاو و باتلاقهای شلمچه ساخته و به کار گرفته شد.

اقتصاد پل

 فهم اقتصادی در ساختن یا نساختن پل مقدم بر دانش مهندسی و ذوق معماری است. باید دانست که آیا ساختن پل در مقایسه با امکانات دیگری که اتصال میان دو نقطه را فراهم می کند به لحاظ اقتصادی به صرفه است یا نه آیا مثلا در یک موضع آبراهی ساختن پل بهتر است یا عبور انسان و کالا توسط قایق یا کشتی، هزینه مستقیم و

غیر مستقیم ساختن یک پل و نگهداری آن چقدر است و آیا انجام این هزینه از عهده شخص یا نهاد سازنده و استفاده کننده برمی آید؟ نوع و هدف استفاده از پل رابطه مستقیمی بر اقتصاد آن دارد. به عبارت دیگر کارایی سازه» و «اقتصادی بودن» با کارایی اقتصادی در پل سازی دو ضابطه عمده و تعیین کننده بوده و هستند. پل ممکن است

برای گذر عابر پیاده ساخته شود. در این صورت بخشی از هزینه های اقتصادی آن با معیارهای اجتماعی، راحتی و ایمنی مستهلک می شود. ممکن است پل برای عبور لوله نفت و گاز یا ترن یا خطوط دیگر انرژی یا آب یا ترکیبی از آنها ساخته شود که توجیه اقتصادی آنها با استفاده از روشهای اقتصاد سنجی و مطالعات توجیهی میسر است

مهندسی پل

 در هر پل چهار نیروی عمده در تعامل با هم فعال اند که عبارت اند از نیروی کششی نیروی فشاری، نیروی خمشی و نیروی برشی، تعیین ابعاد این نیروها و ترجمه آنها به ابعاد قطعات و اتصالات پل، در ارتباط با ظرفیت و عملکرد پل کار مهندسان است. اگر محاسبات مهندسی به صورت دقیق انجام شود موجب صرفه جویی بسیار خواهد شد.

طرح ابعاد و اجزای بیش از حد لازم، هم وزن پل را افزایش می دهد و هم هزینه آن را | بالا می برد. عکس این موضوع نیز باعث آسیب دیدن پل با فشار یا کشش زیادتر میشود.

معماری پل

 پل سازی یک حرفه کهنسال است و می توان گفت عمری برابر با هبوط انسان دارد. در تمام چند هزار سالی که از شکل گیری جوامع بشری روی کره خاکی می گذرد تا انقلاب صنعتی اروپا در قرن نوزدهم، مهندسی و معماری پل هرگز از هم جدا نبوده اند. هوش و

خلاقیت انسان و انباشت تجربه او به تولید شاهکارهای توام مهندسی و معماری در بناهای عمومی و خصوصی از جمله پل سازی انجامیده است. جدا از ذوق زیباشناختی مهندسان معمار، خلاقیت آنها در ترکیب قطعات کوچک و مواد طبیعی چون خاک و سنگ برای ساختن قطعات و حجمهای بزرگ شگفت انگیز بوده است. بهترین و زیباترین پلهای قدیمی در سراسر دنیا حاصل این خلاقیت است. در دنیای کهن ایرانیان، رومیان و چینیها در پل سازی سرآمد اقوام دیگر بوده اند. ایرانیان به دلیل زندگی در یک تنوع گسترده اقلیمی یکی از ملتهای سازنده پلهای با دوام و زیبا بوده اند. پلهای سی و سه پل (سی و سه دهانه) و خواجو در اصفهان که شاهکار ماندگار پل سازی در دنیا به شمار می آیند قدمتی ۴۰۰ ساله دارند. این دو پل علاوه بر استحکام مهندسی به دلیل زیبایی منظر (منظره محیط بیرون که از طاقنماهای پل دیده میشود و منظره پل که از دور دیده می شود)، شکل قوسها، ظرافت ساختار و انعکاس در آب از شاهکارهای طراحی و مهندسی پل به شمار می روند. پلدختر بر شعبه رودخانه صیمره در تنگ – ملاوی که آثار آن هنوز باقی است قدمتی چند هزار ساله دارد. این پل برخلاف پلهای اصفهان، از قطعات عظیم سنگ ساخته شده و روی دره عمیقی طاق زده شده است دهانه طاق این پل ۱۹ متر ارتفاع دارد که یادآور طاق کسری در مدائن است. بروز زلزله و نشت زمین و بی صاحب بودن کشور در ادواری از تاریخ موجب شکستن و فروریزی آن شده است.

رومیها نیز در ساختن پل به ویژه با استفاده از سنگ و ملاط سیمان سرآمد اقوام اروپایی بوده اند. از جمله پلهای روی رودخانه تیبر در رم و رود آرنو در فلورانس، پل کهنه (پونته وكيو) که منطقه اداری فلورانس قدیم را به کاخهای مدیچی در سوی دیگر رودخانه وصل می کند نمونه خوبی از ترکیب هنر معماری و دانش مهندسی است. قوسهای نیم دایره پلهای رودخانه رم چنان

طراحی شده اند که در نیمه ماه که قرص ماه کامل است و سطح آب بالا می آید درست نیمی از یک دایره را تشکیل می دهند که انعکاس آنها در آب هر نیم دایره را چون قرص ماه به یک دایره کامل تبدیل می کند. چنین حالتی را میتوان در اسی وسه پل مشاهده کرد، با این تفاوت که قوسهای طاقنماهای سی وسه پل از نوع آژیف هستند نه نیم دایره، قدمت پلهای فلورانس به پیش از تاریخ و تمدن استروسکانها می رسد. این قوم در جامعه اروپای لاتین حل شده و هویت خود را از دست داده است، قدیمی ترین پل چین که از مصالح بنایی ساخته شده پل ژائو ژو است که تاریخ ساخت آن به سلسلة سوئی میرسد که معاصر با ظهور اسلام در شبه جزیره عرب بوده است

تحلیل و بررسی کامل پل و مهندسی معماری پل-اختصاصی

مصالح پل سازی 

استفاده از مصالح طبیعی و دست ساز در پل سازی در هر کشور، به سطح دانش و تجربه | و پیشرفت فن آوری در آن کشور بستگی دارد. تا پیش از انقلاب صنعتی در سده نوزدهم، پلها عمدتا از مصالح بنایی شامل آجر و سنگ و با استفاده از ملاطهای چسبنده | و نیز قطعات چوب و طناب ساخته می شدند. هنر معمار این بود که با سرهم کردن قطعات کوچک، قوسهای باربر بسازد که بتوانند بارهای وارده بر طاق قوس را به پایههای پل منتقل کنند. البته هنر استفاده از مصالح طبیعی به ویژه خاک منحصر به انسان نیست. در میان پرندگان، پرستوها در این کار موفق تر از انسان هستند. پرستوها خاک را

با بذاق دهان خود به گل چسبنده تبدیل می کنند و برای خود در زیر سقفهای موجود لانهای هرمی شکل می سازند و آن را به دیوار صاف متکی می کنند. استفاده از طناب (کابل) در آمریکای دوران مايا ، و چوب در همه جای دنیا در پل سازی با دهانه های محدود متداول بوده است.

ارومیها در پل سازی از ملاط سیمان پوزولان استفاده می کردند که ترکیبی از آب، آهک، ماسه و پودر سنگهای آتشفشانی بود. فن آوری تولید سیمان مدتها در اروپا ناپدید شده بود، اما دوباره کشف شد. ایرانیها از قدیم از انواع ملاطها برای چسباندن قطعات کوچک مانند آجر و سنگ استفاده می کردند که ساروج معروف ترین آنها بوده است. تفاوت ساروج و سیمان در این است که قدرت چسبندگی ساروج به مرور زمان پس از استفاده از آن افزایش می یابد و جسم سازه را به تدریج یکپارچه می کند. همین خاصیت به معماران ایرانی امکان می داد که سازه های ظریف و زیبا مانند طاق و قوس پلها را با مهارت طراحی و اجرا کنند، نقش قوس، انتقال فشار بار وارده به آن به پایه های پل است.

طاق ضربی در بناهای اسکلت فلزی از همین اصل پیروی می کند. در طاق ضربی بار ابتدا به تیرآهنها و سپس به تیرچه با دیوار منتقل می شود. چیدمان قطعات کوچک آجر و سنگ به شکل طاق، قوس، دیوار و چایه مستلزم دقت در مهندسی سازه پل است، اما | در عین حال برای مهندس پل ساز امکان طراحی پل با دید هنری را فراهم می کند.

انقلاب صنعتی و اختراع و تولید انبوه فولاد، صنعت پل سازی را دگرگون کرد. فولاد از قدرت کششی زیادی برخوردار است و ساخت قطعات بزرگ، بلند و پیچیده را میسر می کند. شاخص ترین سازه فولادی اوان انقلاب صنعتی برج ایفل پاریس، کار مهندس

معروف فرانسوی گوستاو ایفل است. در این ساختار شمار زیادی پلچه وجود دارد. در حد فاصل استفاده از مصالح بنایی و اختراع و تولید فولاد، سیستمهای پلهای خرپایی با استفاده از آهن ورزیده (آهنگری شده ) و تزئینی ساخته می شد، اما طول دهانه پل محدود بود. ساختن پل با دهانه های فراخ پس از اختراع فولاد میسر شد.

در پایان ذکر این نکته ضروری است که پل در طول هزاران سال عامل وصل بوده اما متاسفانه امروز به وسیله فصل و قطع ارتباط جامعه تبدیل شده است. عمده پلها در شهر یا توسط ترافیک سواره اشغال شده یا به دلیل تعريض راه و خیابان برای عبور مردم از یک سو به سوی دیگر ساخته می شوند. وقتی این راه های عریض نبود، این دو سو» | یکی بودند، خواربارفروشی در این سوی خیابان و نانوایی در آن سو قرار داشت. تعریض راه و نصب بلوکهای بتنی دیوار مانند در محور راه، این دو بخش را کاملا از هم جدا و با | هم بیگانه کرده است. پلهای عابر پیاده که با بدترین طرحها و در ارتفاع زیاد ساخته می شوند تا عبور ماشینهای سنگین را میسر سازند به جای اینکه عاملی برای اتصال دو طرف باشند بلای جان مردم به ویژه کودکان و سالخوردگان شده اند. در حالی که میتوان با یک طراحی سنجیده و هنرمندانه به این پلها حیات بخشید. در کناره پل کهنه در فلورانس دکه های هنرهای دستی و جواهر سازی و کافه های کوچک ساخته شده است و پل به شکل یک بازار زیبا مردم بومی و توریستها را به خود جذب می کند. ما هم می توانیم پلهای روی اغلب بزرگراهها را طوری طراحی و اجرا و با مبلمان شهری و فضای سبز تزئین کنیم که علاوه بر تشویق به اتصال دوباره بخشهای قطع شده شهر، | مردم هم به راهپیمایی ترغیب شوند.