بخشی از مقاله
چکیده
امروزه بشر زمینی ماه و کرات دیگر را فتح می کند و قدم های نجومی بر می دارد. اما این جایگاه در ثریا ، ریشه در خشت های نخستین دارد و بی شک بدون شناخت اولین ها ، دست یابی به این پرش های کیهانی امکان پذیر نخواهد بود . به همین دلیل هدف این مقاله ، شناخت و تحلیل ساخته ها و شگفتی های مهندسان باستانی است. یکی از این سازه ها پل لاتیدان در استان هرمزگان است که با طول تقریبی 1500 متر لقب بزرگترین پل تاریخی ایران را به یدک می کشد .
در این مقاله به کمک شبیه سازی رایانه ای در نرم افزار ARCO میزان پایداری نوع قوس بکار رفته در طاق و در نرم افزار ANSYS رفتار سازه ای تحت بار وزنی و تحت لرزه ها و ارتعاشات طبیعی طاق در کنار دیگر اجزا پل مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است . در نهایت این مقاله سعی دارد به روش تحلیلی و توصیفی پی به علل ها و تفکرات مهندسان باستانی برده تا راه گشای مهندسان امروز باشد. لازم به ذکر است در این مقاله به دلیل گستردگی سیستم های سازه ای در پل ، عنصر طاق به عنوان عضو اصلی سازه ای و ارتباط آن با دیگر اجزای پل مورد مطالعه قرار گرفته است.
مقدمه
انسان کاوشگر در طول تاریخ زندگی خود همواره با کلمه عبور دست و پنجه نرم کرده و در تلاش برای گذر از دشتها ، کوه ها و رود ها خلاقیت را بر پایه ی داشته ها به نظم و هنر درآورد است. حاصل یکی از این تلاش ها که قدمتی به بزرگی تمدن بشری دارد ، مهندسی و هنر ساخت پل است. بشر از زمانی که آموخت طبیعت وحشی را رام کند و تمدن خود را برای کشاورزی در کنار رودها بنا کرد ، دست به ساخت پل زد و از آن دوران تا به امروز آثار شگفتی از این تمدن برجای مانده که بی شک شگفتی خرد ، فن و مهندسی است .
پل تاریخی لاتیدان که در 80 کیلومتری شهر بندرعباس واقع شده ، نمونه ای شاخص از این هنرمندی ها می باشد. این پل سنگی با طول تقریبی 1500 متر و 200 دهانه یکی از زیبایی ها و آثار به جا مانده از دوران صفویه است که در زمره بزرگترین پل های تاریخی ایران به شمار می رود. از این رو ، این تحقیق بر آن است که این شگفتی مهندسی را از لحاظ سازه ای و به شیوه تحلیلی توصیفی مورد بررسی قرار داده تا در جهت حفظ این گنج های خرد و تمدن انسانی گامی هرچند کوچک برداشته شود .
پیشینه تحقیق
.1تاریخچه پل سازی در قدیمی ترین متون یافت شده از پلی نام برده می شود که آتاخوشو خواهرزاده شیلخاخا دومین پادشاه سلسه آباراتی - نزدیک به 1700 تا 1800سال قبل از میلاد مسیح - بر روی رود اولای - کرخه - و برای اتصال کاخ خود با شهر ساخته است. هرودوت مورخ نامی یونان قدیمی ترین پل مهندسی شده را به دوران شهر بابل نسبت می دهد. در دیگر منابع تاریخی نامی از پل اورارتوها آورده شده که بر روی رود ارس - مرز بین ایران و شوروی - قرار داشته است.
در نهایت کسی به درستی آغاز اختراع پل را نمی داند ، اما می توان حدس زد که بشر با شروع استفاده
از مصالح و به خصوص تنه درختان ساخت پل در ساده ترین شکل خود را آغاز کرده و آن را برای مصارف گوناگونی چون عبور از رود ها و درها ، اتصال دو طرف خندق ها و ... به تکامل رسانده است.
.2اجزا و ساختار پل 1-2 معرفی اجزای مختلف پلهای قوسی
قوس اصلی - : - Ring عضو باربر اصلی سازه
دیوار پیشانی - : - spandvel wall دیوار های دوطرف قوس و عمود بر مسیر آب
مصالح پرکننده - - Fill material مصالحی که تنها برای پر کردن سازه مورد استفاده قرار می گیرد و نقش سازه ای ندارند
2-2 طاق اگر بخواهیم به تعریف ساده ای از طاق دست یابیم می توان آن را نوعی قوس دانست که در سه بعد امتداد یافته است .این سازه برای اولین بار توسط مصری ها و سومری ها 2700 - ق،م - اختراع شد و تا کنون در اشکال و انواع مختلفی تکامل یافته است که در دو نوع دسته بندی جای می گیرند. - فولر مور ، . - 1390 الف - قابل گسترش - طاقهایی را که می توان بدون برش با یک صفحه کاغذ ایجاد کرد - ب - غیرقابل گسترش . طاق قابل گسترش مثل طاق آهنگ که بر اساس شکل قوس به سه طاق گهواره ای – منحنی طنابی – گوتیک - تیزه دار - تقسیم می شوند.
تصویر شماره 2 الف - گهواره ای ب - منحنی ج - تیزه دار.
1-3 -2 رفتار سازه ای طاق طاق ها نیز مانند قوس ها سازه هایی هستند با مصالح بنایی ، از این رو این سازه ها دارای مقاومت فشاری بالا و ضعف در مقاومت کششی می باشند.
مقاومت جانبی : طاق ها بر خلاف قوس ها بار را در سطوح مختلف و با زاویه 45 درجه پخش می کنند . به همین دلیل مقاومت جانبی در طاق به انتهای آن وارد می شود ، در صورتی که در قوس های مستقل باعث ریزش دمینو وار آنها خواهد شد
مقاومت رانشی : در طاق ها مانند قوس رانش با مقدار خیز آن رابطه عکس دارد . به این ترتیب که با افزایش خیز ، رانش کاهش می یابد. در گذشته معمار سنتی برای
کاهش این رانش ها راهکارهای متعددی از قبیل استفاده از مهار چوبی ، کانه یا کنو - فرورفتگی های بین طاق ها و بالای پایه پل، تصویر شماره 3 - ، پشت بند و ...
4-2 روش های مرسوم ارزیابی پل های قوسی 1-4-2 روش MEXE
در این روش فرض می شود که قوس تنها دارای دو مفصل می باشد . برای استفاده از این شیوه قوس باید دارای ویژگی های زیر باشد.
-1 شکل قوس پارابولیک باشد. - - Rq/Rc = 3/4
=2 نسبت دهانه به ارتفاع برابر 4 -3 مواد پرکننده هیچ مقاومت سازه ای ندارند
=L طول دهانه = a / ارتفاع قوس در مرکز = / وزن مخصوص مصالح قوس و مواد پر کننده = d / ضخامت قوس در تاج = h / ضخامت مصالح پر کننده روی تاج = f / تنش فشاری مجاز برای مصالح سنگی / WA = 2Ws بار مجاز وارد بر قوس.
