تعریف پل
پل یک سازه استکه براي عبور از موانع فیزیکی از جمله رودخانه ها و دره ها استفاده می شود.پلهاي متحركنیز جهت عبور کشتیها و قایقهاي بلند از زیر آنها ساخته شده است. تاریخچه پل ایجاد گذرگاهها و پلها براي عبور از دره ها و رودخانه ها از قدیمی ترین فعالیتهاي بشر است. پلهاي قدیمی معمولا از مصالح موجود در طبیعت مثل چوب و سنگ و الیاف گیاهی به صورت معلق یا با تیرهاي حمال ساخته شده اند. پلهاي معلق از کابلهایی از جنس الیاف گیاهی که از دو طرف به تخته سنگها و درختها بسته شده و پلهاي با تیر حمال از تیرهاي چوبی که روي آنها با مصالح سنگی پوشیده می شد، ساخته شده اند. ساختپلهاي سنگی به دوران قبل از رومیها بر می گردد که در خاور میانه و چین پلهاي زیادي بدین شکل برپا شده است. در اروپا نیز اولین پلهاي طاقی را 800 سال قبل از میلاد مسیح، براي عبور از رودخانه ها از جنس مصالح سنگی ساخته اند. اغلبپلهاي ساخته شده توسط رومیها از طاقهاي سنگی دایره شکل با پایه هاي ضخیم تشکیل یافته است.در ایران نیز ساختن پلهاي کوچک وبزرگ از زمانهاي بسیار قدیم رواج داشته و پلهایی نظیر سی و سه پل، پل خواجو و پل کرخه بیشاز 400 سال عمر دارند. پل هاى از قرن یازدهم به بعد روشهاي ساختن پلها پیشرفت قابل توجهی نمود و به تدریج استفاده از دستگاههاي فشاري از مصالح سنگی و آجر با ملاتهاي مختلف و دستگاههاي خمشی از چوب متداول گردیده و تا اوایل قرن بیستم ادامه یافت. شروع قرن بیستم همراه با استفاده وسیع از پلهاي فلزي و سپس پلهاي بتن مسلح می باشد. از اوایل قرن نوزدهم ساختپلهاي معلق، قوسی یا با تیر حمال از آهن آغاز شد. اولین پل معلق از آهن در سال 1796 به دهانه 21 متر در آمریکا ساخته شد، همچنین در سال 1850 یکی از مهمترین پلهاي با تیر حمال از جنس آهن متشکل از دو دهانه 140 متر و دو دهانه 70 متري در انگلستان ساخته شد طویل ترین پل معلق به طول تقریبی 7 کیلومتر در سانفرانسیسکو ساخته و بزرگترین دهانه معلق به طول تقریبی 1400 متر در انگلیس(روي رودخانه هامبر) طراحی شده اند. در سالهاي اخیر طرح پلهاي ترکه اي فلزي (با کابل مستقیم) نیز براي دهانه هاي بزرگ مورد توجه قرار گرفته و بعد از نخستین پل که در سال 1955 به دهانه 183 متر در سوئد ساخته شده، پلهاي زیادي اجرا شده است. پلها را از نقطه نظر مصالح تشکیل دهنده به شکل زیر طبقه بندي می کنند : پلهاي چوبی این پلها معمولا" به شکل قوسی، با تیرهاي مشبک و یا تیرهاي حمال ساخته شده و در حال حاضر استفاده از آنهابه صورت موقتی می باشد. پلهاي سنگی با توجه به مقاومتمناسبفشاري مصالح سنگی، بسیاري از پلهاي طاقی از این مصالح ساخته شده اند.نظر به کمبود افراد سنگ کار و زمان نسبتا طولانی لازم براي تهیه مصالح و اجراي سازه، امروزه استفاده از این پلها محدود می باشد. پلهاي بتنی در بسیاري از پلهاي طاقی شکل، در حال حاضر از بتن ، با توجه به مقاومت فشاري مطلوب آن به جاي سنگ استفاده می شود. پلهاي بتن مسلح با توجه به روشاجرا و نحوه بتن ریزي، پلهاي بتن مصلح را می توان از مقاطع مختلف و با اشکال دلخواه ساخت. با وجود این استفاده از مقاطع ساده در جهت کاهش بهاي قالببندي همواره مورد نظر است.در بعضی از حالات استفاده از سیستم پیش ساختگی باعث حذف اجزاء نگهدارنده قالبها و در نتیجه صرفه جوئی قابل ملاحظه می شود. پلهاي بتن پیش تنیده با پیشرفت این تکنیک، به تدریج در دامنه وسیعی از ابنیه فنی ، پلهاي بتن پیشتنیده جایگزین پلهاي فلزي و پلهاي بتن مسلح شده اند. بدین ترتیب با صرف هزینه کمتر، پلهاي با دهانه بزرگساخته می شوند. از طرف دیگر استفاده از این مصالح امکان به کارگیري تکنیکهاي جدید پل سازي را می دهد. پلهاي فلزي این پلها به اشکال مختلف، با تیرهاي حمال معمولی یا تیرهاي مشبکفولادي، با قوسیا قالبهاي فلزي، نورد شده از ورق و المانهاي اتصالی ساخته شده اند. در ساختاین پلها گاهی نیز از آلیاژهاي سبکیا مقطع مرکباستفاده می گردد. از فولاد در ساخت پلهاي فلزي از قرن گذشته شروع و با عنایت به مقاومت کششی و فشاري مطلوب این مصالح در سطح وسیع متداول گردید.باتوجه به فزونی بهاي تولید، معمولا نًیمرخهاي فولادي داراي ضخامت ناچیز بوده و در نتیجه علاوه بر مسئله زنگزدن و خوردگی، خطر بروز ناپایداري هاي الاستیک نیز همواره موجود می باشد، از طرفدیگر نظر به اینکه با افزایش طول دهانه وزن مرده پلها به سرعت افزایش می یابد، با توجه به ناچیزبودن ابعاد و در نتیجه سبک بودن مقاطع فلزي، هنوز نیز براي ساختن پل ها استفاده می شود. پوشش پلهاي فلزي پوششپلهاي فلزي را می توان از چوب مصالح سنگی بتن مسلح و یا از ورقهاي فلزي انتخاب نمود. استفاده از چوب براي پوششپلها در زمانهاي بسیار قدیم رایج بوده اما امروزه به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین در طرحهاي جدید از پوشش مصالح سنگی نیز به علت وزن زیاد آن، کمتر استفاده می شود در این راه حل تیرهاي حمال طولی پل بوسیله قوسهائی از آجر و مصالح سنگی به هم متصل می شوند. پوششبتن مسلح این پوششاز یک دال بتن مسلح که روي تیرچه هاي طولی و تیرهاي عرضی پل تکیه نموده تشکیل یافته است.پوشش بتن مسلح مقاومت و صلبیت لازم را به سازه داده و از نظر اجرائی نیز آسان و بسیار متداول می باشد. پوشش فلزي یکنوع از این پوششها از یکسري صفحات فلزي که بوسیله بتن مسلح پوشیده شده و روي بال فوقانی تیرچه طولی جوش شده اند تشکیل شده است ضخامت کل حاصل معمولا ضًعیف(بین 10 تا 20 سانتی متر ) است. یکی دیگر از انواع پوششهاي فلزي متداول دال ارتوتروپ است این پوشش از یک صفحه فلزي که در جهت عمودي بوسیله ورقهاي ساده یا جعبه اي تقویت شده تشکیل یافته است، صفحه فلزي نقشبال فوقانی تیرها رابه عهده داشته و ضمن شرکت در مقاومت خمشی بارهاي موضعی حاصل از چرخ وسائل نقلیه رانیز تحمل می کند. ضخامت آن معمولا حًدود 12 میلی متر (براي جان جعبه اي )تا 14 میلی متر(براي جان ساده)می باشد. دال ارتوتروپ در مجموع روي اجزاء اصلی پل (تیرهاي طولی و عرضی )تکیه نموده است. طبقه بندي پلهاي فلزي پلهاي فلزي را می توان با توجه به نوع سیستم باربر به شرح زیرطبقه بندي نمود: پل باتیرهاي حمال · پل قوسی · پل با کابلهاي باربر ·پل با تیرهاي حمال این پلها از متداول ترین انواع مورد استفاده براي دهانه هاي متوسط (تا 250 متر)می باشند . تیرهاي حمال معمولا به صورت شبکه هاي فلزي مقاطع جعبه اي یا تیرهاي مرکب تو پر ساخته شده و تغییر شکل بسیار محدودي خواهند داشت. شبکه هاي فلزي معمولآ سبک بوده اما با توجه به خصوصیات ظاهري آنها ،کمتر در مناطق شهري مورد استفاده قرار می گیرند.در حالتکلی این پلها را نیز می توان به شرح زیر تفکی کنمود پل با تیرهاي حمال جانبی در این حالت تیرهاي حمال جانبی معمولآ از شبکه هاي فلزي تشکیل شده و اجزاء اصلی باربر تابلیه می باشند. در شرایطی که عرض پل محدود باشد ( کمتر از 14 متر ) می توان از این سیتستم استفاده نمود. پل با تیر هاي حمال تحتانی در این حالت تیرهاي حمال عمومآاز نوع تیرهاي مرکب با جان تو پر ( که از چند ورق فلز با اتصال پیج پرچ یا جوش تشکیل شده اند ) می باشند. تیرهاي حمال با ارتفاع ثابت یا متغیر ساخته شده و در نتیجه ضمن حصول منظره مناسب صرفه جوئی مهمی نیز در مصرف مصالح خواهد شد. همچنین در بعضی شرایط می توان سبستم متشکل از تیرها یا حمال تحتانی را با یکمقطع جعبه اي جایگزین نمود. پل قوسی پلی است با تکیه گاه هاي انتهائی در هر طرف، که شکلی نیم دایره مانند دارد. پلی که از رشته اي از قوسها تشکیل شده باشد پل دره اي نامیده می شود. پل قوسی ابتدا توسط یونانی ها و از سنگ ساخته شد. بعدها، رومیان باستان از ملات در پل هاي قوسی خود استفاده کردند. با توجه به اصول مقاومت مصالح، شعاع قوس وابعاد این پلها را طوري انتخاب می کنند که بارهاي قائم وارده تبدیل به یکنیروي فشاري در امتداد قوس شود. بنا براین در مناطقی با کیفیت خاكمناسب،می توان دهانه هاي بزرگ( تا حدود 500 متر) را با پلهاي قوسی طی نمود. پل ترکه اي در این پلها،تابلیه به صورت یک صفحه صلب از یکطرف روي پایه هاي کناري (کوله ها) و دو پایه بلند میانی و از طرف دیگر به طور الاستیک روي کابلهاي مورب تکیه نموده است. این کابلها در تمام طول پل گسترش می بابند بار وارده را به پایه هاي بلند میانی منتقل می نمایند. کابلهاي ذکر شده را می توان در دو صفحه قائم و به طور موازي در دو طرف تابلیه قرار داده و یا در جهتعرضی نیز به طور مورب و در امتداد محورطولی پل به پایه میانی متصل نمود. همچنین در بعضی شرایط می توان از یک مجموعه کابل که در امتداد محور طولی پل قرار می گیرند استفاده نمود. طرح شده و معمولآ از فولاد یا بتن مسلح می باشد،پلهاي ترکه اي به تعداد زیاد و تا دهانه 500 متر ساخته h یا a، i پایه هاي میانی پل به شکل شده اند. پل معلق در این پلها نیز تابلیه به صورت یکصفحه صلبروي پایه هاي کناري و میانی تکیه نموده است . ٦ نگهداري پل با توجه به مخارج سنگین انجام شده براي اجراي ابنیه بتنی ،مسئله نگهداري دقیق این سازه ها در برابر آب و باد دو یخبندان از اهمیت خاصی بر خوردار است. در مناطقی که بستر رودخانه سستبوده و در اثر طغیان آب امکان شسته شدن داشته باشد باید وضعیتآن را در اطراف پل بعد از طغیانهاي مختلف مورد برسی قرار داد تا با تدابیر مختلف از خالی شدن خاك اطراف پی ها و در نتیجه تخریبپایه ها جلوگیري شود. لایه عایق کاري و آسفالت کف جاده باید طوري انجام شود که از نفوذ و باقی ماندن آب در جسم پل جلوگیري شود. بعد از پایان ساختمان پل و قبل از تحت سرویس قرار گرفتن،المانهاي مختلف آنرا باید به دقت مورد بازدید قرار داد تا مشخص شود تحت بارهاي دائمی و دستگاههاي ساخت،تغییر شکل ها و تركهاي پیشبینی نشده در آن ایجاد نشده باشد، همچنین بعد از آزمون بار گذاري که تحت شدید ترین بارگذاري ممکنه در طول دوره سرویس قرار می گیرد، باید کلیه تغییر شکلهاي ایجاد شده و فلش مقاطع بحرانی، تركهاي احتمالی، نشست پایه ها، تغییر فرم دستگاههاي تکیه گاهی و اتصالات مختلف به دقت مورد برسی قرار گیرند. در طول دوره بهره برداري نیز در زمانهاي مشخصباید قسمتهاي مختلف پل مورد بازدید قرار گیرند به عنوان مثال:در پلهاي فلزي که احتمال از بین رفتن اتصالات پیچ و جوش، زنگزدن المانها و خوردگی آنها و بروز نا پایداریهاي الاسیتک موجود است. این بازدیدها باید به طور مداوم و حداقل هر پنج سال یکبار انجام شده و براي جلو گیري از تخریب قطعات، آنها را با مواد مناسب پوشانید. همجنین در مورد پلهاي بتن پیش تنیده شده وضع دستگاههاي مهارتی و کششکابلها مورد بررسی قرار گرفته و با انجام عمل تزریق به نحو مناسب، از زنگزدگی کابلها جلوگیري به عمل آید. از عبور سربارهاي غیر مجاز که در طرح ومحاسبه قطعات پل در نظر گرفته نشده اند،اکیدآ جلوگیري شود.پل هاى دهانه طویل مستحکم شده با کابل در آغاز هزاره سوم میلادى 17 پل در جهان وجود داشته استکه دهانه آنها بیشاز هزار متر مىشود. این پل ها یا در حال بهره بردارى هستند و یا ساختمان آنها به ما پایان نرسیده است این پلها همه از نوع پل هاي معلق هستند و تعداد آنها در کشورهاي مختلفبه ترتیب زیر است: در آمریکا و ژاپن چهار پل ، در انکلستان ، ترکیه و چین هر یک دو پل و در پرتغال , دانماركو سوثد هر یک، یک پل وجود دارد.*از بین پلهاى معلق , پل هاى زیر حائز اهمیت هستند: اول , پل عظیم آکاشى -کاى کیو در ژاپن که دهانه اصلى آن 1991 متر استو در ماه آوریل ساله 1996 آماده بهره بردارى شده است . این پل در نزدیکى کوبه در راه کوبه - ناروتو بین جزایر هونشو و شى کوکو قرار دارد. دوم , پل بزرگ کمرى شرقى در دانمارك که دهانه اصلی آن 1624 متر و در ماه ژوثن 1998 اماده استفاده شده است.*در بین پل هاى معلقى که در مسیر شاهراه ها و راه اهن قرار دارند ، پل هاى زیر حایز اهمیت هستند: اول ، پل تسینکما در هنگ کنگ که دهانه اصلی آن 1377 متر و در سال 1997 بهره بردارى از آن آغاز شده است. دوم ، پل مینامى - بیزان ستو در ژاپن که در راه کوجى ما – ساکاید ، بین جزایر هونشو و شی کوکو قرار دارد . . این پل در حدود صد کیلومترى غرب کوبه واقع شده استو دهانه اصلى آن 1100 متر استو در سال 1998 بهره برداري از آن شروع شده است . پل هاى کابلى دهانه پلهاي کابلى امرزه به هزار متر هم رسیده است . در حال حاضر در جهان 13 پل کابلی وجود دارد که ساختمان آنها به پایان رسیده و یا در شرف اتمام است. 500 متر است. - دهانه این پلها بین 1000*در بین پل هاى کابلی ، پل هاى زیر حایز اهمیت است: اول تاتارا که دهانه اصلى آن 890 متر استو در سال 1999 مورد بهره بردارى قرار گرفت . این پل در ژاپن و در 200 کیلومیرى غرب کوبه در راه انوموچی-ایمابارى بین جزایر هونشو و شی کوکو قرار دارد. دوم , پل پونتد.نرماندى در فرانسه با دهانه اصلى 856 متر قرار دارد و در سال 1995 ساختمان آن به پایان رسیده است. پل سنگ تراشها پل سنگتراشها در هنگ کنگ به احتمال قوى یک پل کابلی استکه طول دهانه آن بیشاز هزار متر مى شود.در بین پلهاى کابلى که در مسیر شاهراه ها و یا راه آهن قرار دارد , پلهاى زیر حایز اهمیت است: اول پل ارسوند بین دانماركو سوئد واقع استو دهانه آن 430 متر مى شود که در سال 2000 آماده بهره بدارى شده است. دوم , پل کاپ شوى مون در هنگکنگواقع استکه دهانه آن 430 متر مى شود و در سال 1997 بهراه برداري از آن آغز شد است. این پل در نزدیکى پل سینگما قرار دارد.
در بین پل هاى کابلى یکستونى ، مقام اول به پل سوگورتدر روسیه تعلق می گیرد که دهانه آن 408 متر است و بهره بردارى از آن سال 2000 آغاز شده است . مقام دوم را نیز پل کارنالى در نپال با دهانه اى به طول 325 متر به خود اختصاص مى دهد که از سال 1992 مورد استفاده قرار گرفته است. پروژه پل اولیاناوسک که قرار بود یکستونى و با دهانه اى به طول 407 متر ساخته شود با پل شاه تیري با چهار دهانه هر کدام به طول 203,5 مترتعویض شود.