الـجسر (بيلي)، وهو نظام جسر عريض مصنوع مسبقًا ، ويعرف بتنفيذه السريع وقابليته للتكيف في التطبيقات العسكرية والطوارئ والمدنية المؤقتة.حمولته عامل حاسم يتطلب تقييماً دقيقاًالحد الأقصى للوزن لجسر بيلي ليس قيمة ثابتة ولكن يعتمد على مجموعة من العوامل المتصلة ببعضها وتشمل مواصفات التصميم وخصائص المواد وخيارات التكوينوالظروف البيئيةوفيما يلي تحليل متعدد الأبعاد لهذه المحددات.

1معايير التصميم والمواصفات الأصلية

تم تصميم جسور بيلي في البداية خلال الحرب العالمية الثانية مع فئات حمولة موحدة ، مثل الفئة 24 (24 طن) أو الفئة 40 (40 طن) ، استنادًا إلى متطلبات المركبات العسكرية..g. ، Compact 200 ، MGB) تتبع المعايير الهندسية المحدثة (على سبيل المثال ، NATO STANAG) ، والتي تحدد الأحمال المقبولة للحمولة ، والحملات الموزعة ، وعوامل التأثير الديناميكية.هذه المعايير تضمن هامش السلامة من خلال دمج عامل السلامة (عادة 1.5 ‬2.0 ‬) لاستيعاب عدم اليقين في سلوك المواد وتوزيع الحمل.

2قوة المواد و سلامة المكونات

القدرة الهيكلية تعتمد على قوة مكوناتها:

• جودة الصلب: تم استخدام جسور بيلي الأصلية من الفولاذ عالي الجاذبية (على سبيل المثال ، الدرجة 50) ، ولكن الشيخوخة أو التآكل في المكونات المستخدمة مرة أخرى يمكن أن تقلل من القدرة على تحمل الحمل.أو الأوتار يمكن أن تقلل من القوة الفعلية بنسبة 10 ٪ 30.
• الروابط: يجب أن تحافظ المفاصل والمسامير المشددة على مواصفات عزم الدوران. تزيد الاتصالات المفتوحة من الانحراف وخطر فشل الهيكل تحت الأحمال الثقيلة.

3تشكيل العرض والجمعية الوحيدة

هندسة الجسر تؤثر بشكل مباشر على حدود وزنه:

• طول العرض: يقلل الطول الأطول من قدرة الحمل بسبب زيادة لحظات الانحناء. على سبيل المثال ، قد يكون لجسر بيلي من طابق واحد بطول 30 مترًا حد 40 طنًا ، ولكن هذا ينخفض إلى 25 طنًا عند 60 مترًا.
• عدد القضبان (العرض): تشكيلات المسار الواحد (السلسلة الواحدة) تدعم أحمالًا أخف مقارنةً بإعدادات المسار المزدوج (السلسلة المزدوجة). إضافة ألواح جانبية أو تراكم متعدد الطوابق (على سبيل المثال ،(مجموعة طابقين أو ثلاث طوابق) تعزز الصلابة وتوزع الأحمال بشكل أكثر فعالية.
• دعم المؤسسة: الأرض غير المتكافئة أو الناعمة في الأساسات يمكن أن تؤدي إلى التسوية التفاضلية ، وإعادة توزيع الضغوطات بشكل غير متساوٍ وتخفيض الحد الأقصى للحمل الفعلي.

4الاعتبارات الديناميكية والحمولة الحية

لا تكفي حدود الوزن الساكن وحدها؛ يجب أخذ الآثار الديناميكية بعين الاعتبار:

• عامل التأثير: تنتج المركبات المتحركة قوى ديناميكية (على سبيل المثال، الاهتزازات، الفرامل) التي تضخم التوترات. يطبق المهندسون مضاعف الأثر (على سبيل المثال، 10 ٪ من الحمل الثابت) لتعليم هذا.
• توزيع الحمل: الحمل المركز (على سبيل المثال، المركبات ذات القضبان) يمارس ضغطًا أكبر على ألواح معينة من الحمل الموزع بالتساوي (على سبيل المثال، حركة المشاة).يجب تعزيز الممرات والطوابق من أجل الإجهاد المحلي.
• قيود السرعة: تتسبب المركبات الثقيلة التي تعبر بسرعة عالية في ارتعاشات أكبر ، مما قد يتجاوز الحدود المصممة. يتم فرض قيود السرعة (غالباً ما تكون 10-30 كم / ساعة) لتخفيف هذا الخطر.

5عوامل بيئية وتشغيلية

تؤثر الظروف الخارجية على الأداء:

• درجات الحرارة المتطرفة: التوسع الحراري / الانقباض يغير محاذاة وتوزيع الضغوط. في المناخات الباردة ، تزداد مخاطر الكسر الهش إذا انخفضت درجات حرارة الصلب إلى ما دون عتبات الانتقال الهش.
• الرياح والحمولات الزلزالية: قوى الرياح الجانبية أو النشاط الزلزالي تفرض ضغوطًا إضافية للتواء ، مما يتطلب تخفيضات مؤقتة في الحمل أو تدابير استقرار (على سبيل المثال ، أسلاك الرجل).
• الصيانة والتفتيش: سوء الصيانة (على سبيل المثال، الحطام غير المنظف، المسامير غير المزيتة) يسرع التآكل، في حين أن الفحوصات المنتظمة باستخدام الاختبار غير المدمر (NDT) تضمن الامتثال للحدود الاسمية.

6الامتثال التنظيمي والسلامة

القوانين المحلية والمتطلبات المحددة للتطبيقات قد تتجاوز التصنيفات العامة:

• الاستخدام العسكري مقابل الاستخدام المدني: تعطي الجسور العسكرية الأولوية للتنفيذ السريع وتحمل الحمل الزائد، في حين أن التطبيقات المدنية تلتزم بمعايير أكثر صرامة (على سبيل المثال، AASHTO) للسلامة العامة.
• الاستخدام المؤقت مقابل الاستخدام الطويل الأجل: تتطلب المنشآت الطويلة حدود حمولة أكثر تحفظًا لتعاطي المواد وتدهور البيئة بمرور الوقت.

الحد الأقصى للوزن لجسر بايلي هو تفاعل معقد من التصميم الهندسي وصحة المواد والتكوين الهندسي والقوى الديناميكية والسياق البيئي.تقييم شامل يشتمل على تحليل هيكلي، ومراقبة الوقت الحقيقي، والالتزام بروتوكولات السلامة ضرورية لمنع الإفراط في الحمل وضمان موثوقية التشغيل.قوتهم الحقيقية تكمن في التخطيط الدقيق واحترام قيودها المتعددة الأبعاد.