المنشات الكابلية التى تحمل بواسطة كابلات

تعريف : المنشات الكابلية هى المنشات التى تحمل بواسطة كابلات وتقوم هذه الكبلات بنقل الحمل (حمل المنشاء) الى كابلات اخرى رئيسية تسمي بالصارى ويقوم الصارى بنقل الحمل الى الارض .

    يستخدم هذا النظام الكابلى للمنشات واسعة البحور من 20 الى 100 متر واكتر ويستخدم لنوعين من الانشاء:   

*انشاء مبانى

 *كبارى

الكابلات cables

مكونة من الصلب , لقدرته العالية على لتحمل الشد , ومع ذلك فهي مرنة نظرا لصغر أبعاد قطاعاتها بالنسبة لطولها, ومرونتها تمنع الإجهادات غير المنظمة الناجمة عن عزوم الانحناء , وبالتالي تتوزع اجهادتاه الشد بالتساوي على أسلاك الكابل مما يسمح بإجهاد كل سلك إلى الحد الأمن المسموح به , أي إلى استغلال الطاقة الإنشائية إلى أقصى حدودها .

ولفهم الميكانيكة التي ينقل بها الكابل الأحمال الرأسية , علينا تصور كابل مشدود بين نقطتين ويحمل حمل واحد في منصف بحره . يأخذ الكابل شكلا متماثلا تحت تأثير الأحمال وينتقل الحمل إلى كل من الركيزتين بواسطة الشد المحوري البسيط على طول نصفي الكابل , وبزيادة عدد الأحمال المعلقة من الكابل فإنه يصل إلى شكل اتزان جديد بأضلاع متساوية بين نقاظ تأثير الأحمال , ويطلق على الشكل الذي يأخذه الكابل تحت تأثير الأحمال المركزة مضلع قوي , وهو الطبيعي المطلوب لنقل أحمال شد وبزيادة عدد الأحمال المتساوية إلى مالانهاية , فإن الضلع يتحول إلى منحنى قوي يقترب من القطع الزاثدي  ويأخذ الكابل نفس الشكل , أما إذا توزعت الأحمال المتساوية بالتساوي على طول الكابل وليس على طول  مسقطه الأفقي ,فإن الشكل الذي يأخذه منحنى القوى هو شكل السلسلة,وهوالشكل لطبيعي الذي يأخذه كابل ذو قطاع منظم تحت تأثير وزنه الذاتي (الحمل الميت) .

 كما ان الكابل الذي ينقل وزنه الذاتي , بالإضافة إلى حمل موزع بالتساوي افقي يأخذ شكلا وسطا بين القطع الزائدي والسلسلة , وهو شكل الكابلات في الكباري المعلقة , والتي تحمل نفسها بالإضافة إلى الجمالون الموضوع عليه الطريق والذي يعطي جساءة المنشأ (شكل2) ومن عيوب الكابلات أنها غير ثابتة , ويغير شكلها مع تغير الأحمال مما يجعل استخدامها محدودا وحساسا , حيث ان الثبات أحد أهم شرطين للنظم الإنشائية بعد المتانة ,ولذلك كان الهدف من استخدام الجمالونات المعلقة من الكابلات ليس فقط ارتكاز جسم الطريق ولكن لزيادة جساءة Stiffening  الكابلات وثباتها ضد الحركة الناشئة من تغير الأحمال وحركتها.

 لقد تواجد نظام الإنشاء الكابلي في معظم الفروع الهندسية قبل التوسع في استخدامه في المنشآت المعمارية, حيث كانت استعمالاته الأولية في المجالات إنشاء الكباري, و من أوائل الكباري التي استخدم فيها الإنشاء الكابلي (كوبري بروكلين) نيويورك عام 1883 حيث بلغ بحره 487م وطوله 1825م و ارتفاعه عن سطح البحر حوالي 40م و قد استخدمت الكابلات الحديدية في حمل جسم الكوبري و قد اعتبر في ذلك الوقت من معجزات الانشاء.

و قد استخدم الإنشاء الكابلي في المنشات المعمارية في أوائل القرن التاسع عشر و بعد حوالي 100 عام من استخدامه في مجالات إنشاء الكباري. وقد حقق نجاحا في إنشاء بحور إنشائية بلغت 1280 م مثل كوبري البوابة الذهبية,و أيضا حقق و بنجاح منشآت معمارية ذات فكر متميز و بحور إنشائية لا تقل  عمما حقق في المجالات الإنشائية الأخرى  فنري سقف مدرجات الحفلات الموسيقية – ملبورن – استراليا

ولقد صممت قاعة الاجتماعات الموسيقية باستخدام الإنشاء الكابلي حيث قام بالتصميم الهندسي Yunken Free Man, Griffiths & Simpson فجاء التصميم المعماري للمسقط الأفقي مثلث الشكل طول ضلعة حوالي 80 مترا وطول قطرة 170 مترا وثبتت الكابلات الرئيسية على ساريين Posts ارتفاع كل منها حوالي 21 مترا والساري مغطي بطبقة من البلاستك ويبلغ قطر الكابلات الرئيسية 90مم ومشدودة إلي الأرض وتحمل فوقها شبكة من الكابلات قطرها 35 مم والشبكة بفراغات 2.1 مترا وجميع الكابلات المستخدمة مجهده Prestressed Cables.

ومغطاة بألواح من الابلاكاج ( سمك 13 مم  ومغطاة بطبقة من الالومنيوم 0.04 مم ) حيث تم الربط بينها فحقق هذا المشروع فراغا معماريا باستخدام مواد إنشائية اقتصادية التكليف وتكنولوجيا منخفضة فاظهر ذلك فكرا معماريا يتفق مع الظروف التكنولوجية في ذلك الوقت ويحقق متطلبات وظيفية للقاعة لتوفير فراغ اجتماعي ثقافي مفتوح في  الهواء الطلق.