المحتوى
تعد العوارض والأقواس من أقدم وأبسط الجسور في التاريخ ولا تزال تُبنى حتى اليوم. يتم التمييز بسهولة بين الأنماط من خلال شكل الدعم. تستخدم جسور الشعاع وظائف رأسية بسيطة لتعليق جسر أفقي مستقيم ، بينما تستخدم جسور القوس بنية دعم منحنية.
شعاع جسر توزيع الوزن
في شكلها الأساسي ، تمثل الحزم أبسط تصميم للجسر مع أي شيء من امتداد الطريق السريع المرتفع إلى ألواح الخشب فوق خندق صغير يشكّل جسرًا ذو حزمة. يتم ضغط الوزن الموجود على جسر الشعاع مباشرة نحو الأسفل ، باتجاه أي دعم أسفل ، مما يجعل الجزء الأوسط من الجسر هو الأضعف. تستخدم جسور الشعاع دعامات رأسية لتأمين الوزن على مسافات أطول. ولكن بغض النظر عن عدد الدعامات أو كيفية تباعدها ، فإن النقطة الأضعف تكون دائمًا في الوسط مباشرة ، في أبعد نقطة بين كل دعم.
توزيع جسر القوس الوزن
تستخدم الجسور المقوسة التي اشتهر بها الرومان لقنوات المياه والممرات ، وهيكل دائري لدفع الوزن من الوسط إلى الخارج باتجاه كل نهاية. بدلاً من وجود أي نقطة على دعم الجسر من تلقاء نفسه ، تدفع الأقواس الوزن بالتساوي إلى الدعامات. حسب التصميم ، ليست هناك نقطة في القوس أضعف من أي نقطة أخرى ، حيث يعمل القوس فعليًا على تثبيت نفسه. يُعلم نموذج توزيع الوزن المتساوي هذا التصميم للجسر ، حيث تكون النقطة المركزية للجسر رفيعة جدًا مقارنة بأي نقطة أخرى. هذا هو الأكثر وضوحا في الجسور المستديرة ، ذات القوس الواحد حيث يكون الوسط هو أعلى وأنحف مكان في الهيكل.
قوة
يكون الجسر المقوس أقوى من جسر الشعاع ، وذلك ببساطة لأن الشعاع له نقطة ضعف في الوسط حيث لا يوجد دعم عمودي بينما الأقواس تضغط على الوزن للخارج نحو الدعم. هذا هو أحد الأسباب التي تجعل جسور الشعاع تقتصر عادةً على فترات قصيرة ، نادراً ما تكون أكثر من 250 قدمًا ، على الرغم من أن سلسلة من جسور الحزمة ، تسمى "امتداد مستمر" ، غالبًا ما تستخدم لتمديد طول الجسور. وفي الوقت نفسه ، تم استخدام جسور القوس لتغطية مسافات طويلة للغاية ، مع ما يصل إلى 800 قدم لقوس واحد. أطول جسر ذو قوس مفرد (اعتبارًا من مايو 2011) ، يبلغ طول جسر تشاوتيانمن في الصين أكثر من 1800 قدم ويبلغ إجمالي طوله أكثر من 5700 قدم. أطول جسر يمتد في العالم ، جسر بونشارترين في لويزيانا ، يمتد طوله أكثر من 24 ميلًا ، لكن امتدادا الجسر يستخدمان 2243 و 1500 جسر شعاع فردي لتغطية هذا الطول.
المميزات والعيوب
في حين أنه يمكن بناء كلا النوعين من الجسور لتقديم دعم قوي عبر المسافات الطويلة ، إلا أن الجمال والمواد والتطهير غالبًا ما يصنعان الفرق. يجب استخدام العديد من الدعامات لتمديد جسر الشعاع على مسافة طويلة ، كما هو موضح في جسر Ponchartrian ، وتم بناء جسور الشعاع منخفضة لاستخدام مواد أقل ، مما يجعل من الصعب للغاية على القوارب المرور تحت الجسر. يمكن أن تجعل الكمية الضرورية من الحزم الجسر قبيحًا. وفي الوقت نفسه ، يمكن بناء الأقواس أعلى مع وجود عدد أقل من حزم الدعم ، مما يجعل الخلوص تحت الجسر ميزة كبيرة. يمكن أن تجعل المساحة الكبيرة للقوس والإطلالة بدون عائق تحتها جسور القوس مشهدًا رائعًا. ومع ذلك ، فإن وسائل بناء جسر مقوس ، تبدأ من كلا الطرفين والبناء الخارجي حتى يجتمع في المنتصف ، تجعلها أكثر تعقيدًا وتكلفة عالية.