آزمايشگاه پل هاي تخته اي از نقطه نظر مهندسي عمران

اگر يك پل تخته اي دچار شكستگي گردد ، احتمال شكسته شدن قسمت مياني تخته بيشتر است و بقيه قسمت هاي تخته هيچگونه آسيبي نمي بينند.اين امر از آن رو اتفاق مي افتد كه قسمت مياني تخته در مقايسه با بقيه قسمت ها كه به اين علت كه بدون هيچگونه مقاومتي داراي آزادي چرخش هستند و هيچ خمشي را تحمل نمي كنند ، خمش بيشتري را تحمل مي كند.بنابراين خمش يا نيروي پيچنده ، به شكل پيوسته اي از صفر در منتها اليه چپ تا بيشترين مقدارش در قسمت مياني تخته و مجددا تا صفر در منتها اليه سمت راست ، متغير است.نتيجه اينكه ، اگرچه ساخت پل هاي تخته اي بسيار ساده است ولي در اين پل ها استفاده كارآيي از مصالح نمي شود.

يكي از راه هاي استفاده كارا از تيرهاي چوبي ، قرار دادن آنها در لبه ها مي باشد.اگر تا به حال در يك اتاق شيرواني تكميل نشده بوده ايد ، ممكن است توجه نموده باشيد كه تخته هاي كف اتاق ( و تيرهاي عرضي طاق ) ، داراي اين پيكره بندي هستند.تيرها به اين شدت در جهت عمودي ، دچار خميدگي نمي گردند.اين مساله از خاصيتي بنام خمش سكون ، ناشي مي گردد.اصل بنيادي خمش سكون از قرار زير است.همانگونه كه قبلا مشاهده شد ، بيشترين ميزان فشار و كشش به ترتيب در منتها اليه بالا و منتها اليه پايين تير ، رخ مي دهند.همچنين دريافتيم كه قسمت مياني تير ( از بالا تا به پايين ) ، كار زيادي انجام نمي دهد.بنابراين ، تنها كاري كه بايد انجام دهيم اين است كه بيشترين ميزان مصالح ممكن را در لبه هاي خارجي و كمترين ميزان مصالح ممكن را در قسمت مياني ، صرف نماييم.تصوير زير تعدادي تير را نشان مي دهد كه براي نمايش دادن خمش سكون از آنها استفاده شده است.

دو تيري كه در بالا نشان داده شده اند ، بعلت شكل ظاهريشان ( زماني كه از يك انتها به آنها نگاه شود ) به تيرهاي I يا پيچ هاي پهن مشهورند.تير سمت چپ از فولاد و تير سمت راستي ، از بتن ساخته خواهد شد.اين تيرها نشان مي دهند كه چگونه ماده ، در بالا و پايين تير متمركز شده است.هرچه ماده بيشتري استفاده شده باشد و فاصله آن از مركز بيشتر باشد ، خمش سكون افزايش بيشتري خواهد يافت و در نتيجه تير مستحكم تر خواهد شد.همانطوري كه در طبيعت با آن مواجه هستيم ، افزايش فاصله از مركز ، سودمندتر از استفاده از مواد بيشتر است ؛ چراكه خمش سكون با مربع اين فاصله افزايش مي يابد.آشكار است كه ، نمي توان تمام مواد را از مركز تير زدود ؛ چراكه بالا و پايين تير بايد به يكديگر متصل باشند.مواد واقع در قسمت مياني تير ، مانع از لغزش بالا و پايين تير بر روي يكديگر مي گردد.با اين حال ، راه هاي كارآي ديگري براي متمركز كردن مواد در قسمت بالا و پايين تير و ايجاد نوعي از مقاومت در برابر لغزش وجود دارد.نيازي به اين نيست كه قسمت مياني تير سخت و پيوسته باشد و مي توان آنرا از ميله هايي نيز ساخت.اين مساله در شكل زير نشان داده شده است.

اين پيكره بندي ، اساس آن چيزي را تشكيل مي دهد كه از آن به نام پل تخته اي ياد مي شود.اين پل ها ، قديمي ترين و متداول ترين نوع پل بوده اند و حتي امروزه نيز پل هايي بر اين مبنا ساخته مي شوند.يك پل چوبي ، ساختاري است كه با استفاده از اتصالات مستقيمي كه به مفصل مشهورند ، به يكديگر متصل مي شود.اين مفاصل همواره در انتهاي اتصالات و نه در قسمت مياني آنها ، قرار دارند.اين اتصالات به اندام مشهورند و در مورد مساله شما ، قطعاتي هستند كه بر روي آنها حفره هايي ايجاد شده است.مفاصل با پيچ هاي كوچكي ، جفت شده اند.اگر واژه اندام شما را به ياد گروه مي اندازد ، حدس شما درست بوده است.زماني كه باري به يك مفصل اعمال مي گردد ، اندام ها اين بار را تقسيم خواهند نمود ؛ اگرچه اين تقسيم بار برابر نخواهد بود.

متن انگلیسی این مقاله نیز موجود می باشد.