1

• Crossing structures are those constructed at

intersections of:

1. Waterway-road (culvert or bridge).

2. Waterway-Waterway (syphon or aqueduct).

3. Waterway ending at another waterway (tail escape).

Culvert or

Bridge

Road

Water

way

Syphon or

Aqueduct

Water

way

Water

way

Tail escape

Water

way

Water

way

2

Bridgesالكباري

مائيعند تقاطع طريق مع مجرى كوبري باستخداميتم تنفيذ التقاطع

معدنية .مسلحه أو قطاعات خرسانة، ويكون إما مالحي

Type of Bridges :

Arch Bridge-1

a- 90 segments arch bridge

b- semi – circular arch bridge

2- Timber bridge

3- Rolled Steel Joist Bridge

4- R.C Bridge

:Slab on Stringer Bridges

• Most common type of bridge in Missouri. Consist of a

deck, resting on the girders. The deck distributes the

loads transversely to the girders.

• The girders carry the loads longitudinally (down the

length of the bridge) to the supports, (abutments and

intermediate bents).

• Concrete • Deck Girder

• Prestressed I Girder

• Prestressed Double Tee

• Prestressed Box

• Steel • Plate Girder

• Wide Flange

• Steel Box Girder

3

rdersPrestressed Gi

Girder-Prestressed Concrete I

BULB TEE

I - GIRDER

4

Girder Bridge-Prestressed Concrete I

Prestressed Double Tee Girders

: Types of Superstructures

Bridges are often referred to by their superstructure types.

The superstructure system of members carry the roadway

over a crossing and transfer load to a substructure.

5

Superstructures are categorized by: • Support type (simply supported or continuous)

• Design type (slab on stringer, slab, arch. Rigid frame,

etc)

• Material type (steel, concrete, timber)

lab BridgesS

In slab bridges the deck itself is the structural frame or the

entire deck is a thin beam acting entirely as one primary

member. These types are used where depth of structure is a

critical factor.

Typical Slab Bridges : Concrete Box Culverts Solid Slabs

Voided Slabs

6

Voided Slab Bridge

7

ومن الكباري الموجودة في أمريكا :

Seven Mile Bridgeجسر السبعة أميال

فلوريدا ويدير أكثر من قناة بين خليج المكسيك فييقع أميالجسر السبع

وراء البحار يبلغ ومضيق فلوريدا ويطلق عليه أيضا الطريق السريع إلى ما

كيلومتر10,88 طوله

بحيرة بونتشارترين كوبري

التي تعتبر الموازيةيتكون جسر بحيرة بونتشاترين من اثنين من الجسور

كيلومتر33أطول الجسور في العالم حيث يبلغ طوله

3

) Chesapeake Bay Bridge)خليج تشيسابيك كوبري

في جسر خليج تشيسابيك )المعروف باسم جسر الخليج( وهو جسر مزدوج

ولة ميريالند ، على امتداد خليج تشيسابيك ، فانه يربط المتحدة د لواليات

كلم( في طولها 7ميل ) 4,3وشرق وغرب الساحل المناطق في بين الدولة

.

سان ماتيو كوبري

الواليات المتحدة فيجسر عبور والية كاليفورنيا في سان فرانسيسكو

ق ويبلغ طوله بين شبه جزيرة سان فرانسيسكو مع خليج الشر ويربط

كيلومتر 11.265

9

البوابة الذهبية كوبري

الذهبية من أكبر الجسور المعلقة المشهورة في العالم، ويمتد البوابة يعد جسر

، بالواليات فوق قناة تقع في مدخل خليج سان فرانسيسكو، بوالية كاليفورنيا

المتحدة

يصل هذا الجسر بين شمالي كاليفورنيا وشبه جزيرة سان فرانسيسكو، وتظهر

أبراجه من بين المنشآت التي يراها راكبو السفن عند اقترابها من المدينة. تقوم

م من األطراف، وهي تدعم كابلْين 343األبراج على جانبي الجسر، وعلى بعد

يبلغ طول باعه )المسافة بين .ان تثبيت الجسرسم في مك93من الفوالذ بقطر

ترتفع األرضية .م، وهي أطول المسافات الفاصلة في العالم1,233األبراج(

.م، وعليها ستة مسارب طرق وأرصفة27م فوق سطح الماء وعرضها 67

م، في عهد الرئيس األميركي1923بدأت صناعة الجسر وتنفيذه، في العام

. حيث بقي أطول جسر 1937، واستكمل بناؤه في العام فرانكلين روزفلت""""

.1964نوعه في العالم، حتى العام من

مترًا(، ويربط بين مدينة ""سوساليتو"" في الشمال، 1973يبلغ طول الجسر )

وبين مدينة ""سان فرانسيسكو"" في الغرب. حيث يصل بين خليج ""سان

جسر طريق بدياًل، مختصرًافرانسيسكو"" وبين المحيط الهادي. ويعتبر ال

وسريعًا، عن الطرق العادية المزدحمة، وعلى من يريد استخدامه دفع رسوم

.دوالرات( الجتيازه 6) رمزية

لم يكن إنشاء الجسر أمرًا سهاًل في حينه، فعلى الرغم من وضع شبكة أمان

ة( عاماًل، وهم يعملون في فتر11وحماية، أثناء تنفيذه، فقد مات حينذاك )

اإلنشاء. وحتى اآلن، ما تزال هناك مخاطر كبيرة على العّمال، أثناء إعادة

تجديد دهان الجسر، بين الحين واآلخر، بسبب تآكل طبقات الدهان من الرطوبة

.والضباب الذي يغمره خالل العام

13

كوبري سان فرانسيسكو-أوكالند

أحد أهم الجسور البارزة في العالم، حيث بني أوكالند - سان فرانسيسكو جسر

لكن نظرا إلى تعرضه لزلزال لوما بريتا، في ، مكون من طابقين و1937 سنة

مما أدى إلى ريخترسلم درجة على 7.1والذي وصلت قوته إلى 1989 عام

.الطابق العلوي على الطابق السفلي أنهارتدمير االمتداد الشرقي للجسر إذ

خبراء اتفقوا مع (Caltrans)وبعد الدراسات التي قام بها قسم كاليفورنيا للنقل

33يحدث في وقت ما من إنالزالزل بان هناك زلزال كبير آخر من المحتمل

بأن بناء امتداد شرقي جديد بدءا من تجديد (Caltrans) سنة القادمة ورأت

.الجسر الحالي سيكون أكثر أمنًا وفعالية أجزاء

كلم في ذلك الوقت من 13اعتبر جسر الخليج سان فرانسيسكو الذي بلغ طوله

أطول الجسور

: يالكوبرمكونات

م332 يبلغ طوله : امتداد رئيسي.

م133وطوله : امتداد خلفي.

عن طريق وصالت قص بعضهفوالذية وصل ةأعمد أربعةيشمل

.فوالذية

صندوقية متصلبة ومستدقة أعضاء.

الذي يغرس في الصخرة : فوالذي أنبوب.

مثبت على الجسر في االنحناء الشرقي 3,73 يبلغ طوله : الكبل.

مصممة بطريقة تسمح له بالتحرك صناديق الحديد :.

مزدوجةيتكون من صناديق فوالذية : الهيكل العلوي.

م5.5م وبعمق 13البعض يبعضهاموصولة : العوارض الصندوقية.

إلضافة ضغط مسبقة الشد : المساند الحلزونية.

وهي مكونة من عناصر : الشرقية تالدعاما.

وذلك لتجنب ضعف القص أثناء الشد : المسلح تاإلسمنمن أعمدة

ركيزة مغلفة بالفوالذ 16أكثر من

بطبقة غلفتاسمنت مسلح أعمدةعبارة عن هي : الغربية تالدعاما

فوالذ لتحسين قابلية اللدونة

11

:الكوبريتصميم م من شمال 153الجسر البديل يقع على بعد لقد صممت عملية التجديد بان بناء

طرق مرورية في 5م وسيضم17متوازية وممتدة ب االمتداد الشرقي الحالي بطوابق

ديدية وبناء طريق خاص للمشاة وسائقي الح نظام عبور السكة وأيضاكل اتجاه

.الدراجات

الدولي في سان فرانسيسكو(T.Y.Lin) تصميم الجسر هوعمل مشترك بين إن

المشروع يجب البناء في إقامةفي لوس انجلوس ولتتم (Moffat and Nichol)و

(YBI) القيام يتكون من بنائين فوالذيين مؤقتين وذلك لضم الطرق الملتوية خالل

.بتنفيذ البناء البديل

مكونات أساسية صممت لمقاومة الزالزل وتتمثل في أربعيقدم جسر الخليج الشرقي

.وجسرين معلقين ومثبتين ذاتيا بأسالكجسرين مثبتين

إنشاء البناء وتستخدم في(Skyway)من اجل أتمقد (CIP) إن إنشاء بناء مقطع من قبل فريق

المائل الجانب اللوح ماعدااجل الهيكل العلوي ذلك خرسانة من الوزن المتوسط من

53الخرسانة هي يوم لقوة23من الوزن الخفيف وان ةاجلها خرسانالتي تستخدم من

Mpa لكال الخرسانتين.

.الشكل المنظم لعارضة االمتداد الرئيسي يالءماإلنشاء التقني والمنطقي إن

يعد لجديد في سان فرانسيسكوالتصميم النهائي لالمتداد الشرقي لجسر الخليج ا

الجغرافي. لذلك تصميماابداعياللتعامل مع الزالزل ومعاير الحمل الهوائي والموقع

لسكان المنطقة عادي بل هو شيء مميز رمجرد جس( ليس أوكالندفان جسر الخليج)

.خاصة والهندسة المدنية عامة

12

سان رافاييل-جسر ريتشموند

، وهو بالواليات المتحدة األمريكية سان فرانسيسكو ي خليججسر يقع ف

.وسان رافاييل ريتشموند يصل بين مدينتي

جسر بروكلين

في الواليات المتحدة. يربط هذا نهر إيست فوق جسر معلق جسر بروكلين

في مدينة نيويورك. اكتمل العمل في هذا نومانهات بروكلين الجسر قسمي

متًرا، وقد اعتبر أكبر جسر معلق في 436 م. ويبلغ طوله1333الجسر عام

.مليون دوالر أمريكي 15 العالم في ذلك الوقت. بلغت تكاليفه نحو

سم. تمتد من أبراج43وهذا الجسر ُمَعّلق بأسالك حبلية يبلغ سمكها حوالي

.مترًا إلى أعمدة األحجار الضخمة الثقيلة 34يبلغ ارتفاع كل واحد منها

م، َعدَّت الهيئة1964مسارات للمرور. وفي عام 6 يحتوي هذا الجسر على

.القومية لخدمات الحدائق جسر بروكلين معلًما تاريخًيا قومًيا

13

Aqueductالبدالة

هو منشأ يتم عمله عند تقاطع مجري مائي مع مجري مائي آخر ويراد امرار

ة مواسير دائرية أو المجري المائي العلي فوق المجري المائي الواطي بواسط

مستطيلة أو مربعة الشكل وقد تكون من الحديد أو من الخرسانة المسلحة

وتتكون البدالة من : مدخل البدالة ويكون عبارة عن حوائط -1

المواسير وقد تكون مواسير دائرية أو مستطيلة أو مربعة الشكل -2

مخرج العبارة ويكون عبارة عن حوائط -3

و من البداالت الموجودة في أمريكا :

Croton Aqueduct بداالت كورتون -1

The Croton Aqueduct or Old Croton )بداالت كورتون)

Aqueduct 1342و 1337لمدينة نيويورك بين بنينظام توزيع ماء هو اكبر

، وكان واحدا من أول المشاريع 1342كورتون في بداالت .وقد تم االنتهاء من

كورتن هي التي ةلهندسية الناجحة على نطاق واسع في الواليات المتحدة . بدالا

وتشارك .أربعين ميال لمسافة تجلب المياه إلي مانهاتن من سد نهر كروتوني

جسرا رئيسيا ووالجسور فوق الوديان عدة قناة 114 وأنفاق 6في بناء السد

. فوق نهر هارلم

14

البناء:

البدأ في مشروع هندسي 1337تم د بالمياه العذبة فتم في عامنظرا للحاجة لإلمدا

سد على نهر إقامةوتم سجير فيمشرف عليه من قبل المهندس جون بي هائل

كروتوني ، تم بناء القنوات واألنفاق المحفورة ، و وضع أنابيب الخزانات.

إلى Westchesterشمال في سد كروتونيوضعت أنابيب الحديد المغطى في

في (High Bridge)العالي يالكوبر، حيث استمرت على مدى Harlemنهر

وهبوطا في الجانب الغربي من مانهاتن ، وأخيرا إلى خزان االستقبال 173شارع

التي هي اآلن Sixth and Seven Avenues) )و36و 79 شارع الواقعة بين

((Great Lawn and Turtle pond in Central Parkفي

Los Angeles Aqueductالت لوس انجلوسابد

مليون 23بتكلفة قدرها حوالي 1913وانتهت في عام 1908فيها عام قد بدأ

إلى الخزانات في وينزانه يحول شرق جبال سييرا من روافد وادي .دوالر

عند إتمامه أكبر مشروع بدالت لوس انجلوسوكان .سومنطقة لوس انجل

قدم واالرتفاع في الخزان 3333حوالي البدالةاالرتفاع في و مللمياه في العال

يسمح انحدارسيغمر الماء بشكل دائم .قدم 1233العلوي نورمان فان حوالي

يجب إن من أجل تدفق عبر الوديان ميل طول 233لـ لجاذبية لتشغيل كاملل

أو يجتاز مرتفع ولتحقيق ذلك تم احتواء المياه في مواسير صلب فوق األرض

.تحت األرض الخرسانةاألنابيب

Los Angeles Aqueduct Pipeline

15

الهويس :

وخالفه( من والسفنهو منشأة مالحية فائدتها نقل القطع المالحية )المراكب

في المجرى المائي سواء كان ترعه أو نهر آخرمنسوب مياه لمنسوب مياه

أو قناة مائية. واالختالف في المنسوب هذا خالل المجرى المائي يكون سببه

في الممر المائي مثل منشاتوجود اختناق في المجرى المائي بسبب وجود

المنشاتوالهدارات والقناطر، لذلك تكون األهوسة بجوار هذه الجسور

لتجنب انقالب المركب بسبب اختالف مناسيب المياه. والهويس مكون

بوابتان خلفية وأمامية للمرور، وبه عدة بوابات جانبية لتفريغ وملئ

سنى للقطعة البحرية المرور إلى أعلى أو إلى أسفل بعد أن الحوض حتى يت

األمامي تفتح البوابات الجانبية لتساوى مستوى المياه الخلفي بالحوض أو

.بالحوض حسب اتجاه السفن

ومن األهوسة الموجودة في أمريكا :

Clewiston Lock

موقعها : Clewiston : مدينة

فلوريدا : والية

البلد

16

األمريكية لمتحدةالواليات ا:

Montezuma Slough Lock موقعه:

والية : كاليفورنيا

األمريكية البلد : الواليات المتحدة

قدما 73قدم وبطول 23 هويس مركب بعرض نيتكون مهذا المنشأ -

.قدم على الجانب الشرقي للمستنقع 66 ضصيانة بعرقناة و

الجانب الغربي , وضوء على أرصفة على بضوء أحمر ثابت وتتميز القناة

أخضر ثابت علي الجانب الشرقي

Lake Union Lock

موقعه :

مدينة : سياتل

والية : واشنطن

األمريكية البلد :الواليات المتحدة

مكوناتها :

:571 ميل مربع مصرف مساحته

فدان 533: مساحتها بحيرة

فدان 23333: بحيرة حجمها

دما ق 34 األساسي :بحيرة عمقها

17

Great Bridge Lock موقعه :

جسر العظمى : مدينة

فرجينيا : الدولة

األمريكية الواليات المتحدة : البلد

13

culvertالعبارة

هو منشأ يتم عمله عند تقاطع مجري مائي مع طريق وفيه يتم إمرار

طيلة أو المجري المائي تحت الطريق بواسطة مواسير دائرية أو مست

مربعة الشكل وقد تكون من الحديد أو من الخرسانة المسلحة

وتتكون العبارة من : مدخل العبارة ويكون عبارة عن حوائط -1

المواسير وقد تكون مواسير دائرية أو مستطيلة أو مربعة الشكل -2

مخرج العبارة ويكون عبارة عن حوائط -3

Type of Culvert

Box CulvertR.C -1

R.C Box Culvert One vent

h

s

t1

t2

19

R.C Box Culvert Two vent

Steel pipe Culvert- 2

Steel pipe Culvert One vent

Steel pipe Culvert Two vent

10:81

st

10:82

ht

)8.0:2.0(

23

- The purpose of the hydraulic design is to select the

culvert’s dimensions.

The dimensions are selected based on:

• Velocity through culvert between 1to 2m/sec.

• Head losses is less then 15 cm.

• Entrance submergence is at least 30 cm.

The only equation available is the continuity equation:

Q = A . V

Where:

Q: is the discharge in m3/sec,

A: is the culvert’s cross section area in m2,

V : is the water velocity through the culvert in m/sec.

- Since the discharge is known, the velocity must be

assumed to determine the dimensions of the culvert.

- The velocity is usually assumed between 1 and 2 m/sec for

practical reasons.

- Once the dimensions are determined, then head losses

must be checked. Head losses are calculated as follows,

Where: Hl: is the head losses in m

V : is the velocity in m/sec

g : is the acceleration of gravity

)(2

2

ofel CCCg

VH

21

- Where f is coefficient depends on the culvert material

and dimension, L is the length of the culvert and m is the

hydraulic radius.

- The coefficient a and b are constant and depends on the

material of the conduit

For Steel: a = 0,0048 , b = 0,0256

For Concrete: a = 0,00316 , b= 0,0305

)1(m

baf

22

Long-span Metal Culverts

وتعتمد في استقرارها ، قدما 43هوعبارة معدنية مموجة له بحر يزيد عن

.علي قوام التربة

: اإلنشاءخطوات

نقل األجزاء الكبيرة للعبارة مفككة إلي الموقع ويتم ربتها معا في يتم -1

ولكن تحت ويتم نصبها باستخدام معدات خفيفة وايد عاملة ماهرة ،الموقع

.وي الخبرةإشراف ذ

هذه العبارة األلمونيوم أصبحت جاهزة للردم ولها حائط نهاية من -2

علي التعبئة .الصناديق الرأسية تحافظ إلبقاءاأللومنيوم و حائط جناح

حائط الجناح .علي التعبة وتقلل أحمال األرض الواقعة علي

23

قوام التربة فهناك اتصال بين التربة التحتية الن هذا المنشأ يعتمد علي -3

هنا يتم الردم علي الجزء العلوي للعبارة ، ووالدمج الجيد لتربة الردم

.وألن المنشأ غير قادرة على تحمل قبل الضغط رمل الردمانتشار طبقة من

الكثير من األحمال الغريبة لذلك يجب إن يكون الردم متساوي علي كال

جوانب المنشأ

قدم ولكن حدث 63هذه الصورة أكبر منشأ عبرة بني في نيوفان نيويورك وبحرة -4

له انهيار فتم المحاولة لتحسين التصميم .

هذه هي .هنا ثالثة القنوات ، جنبا إلى جنب ، وتوفير جسر عبر النهر -5

."قنوات قوس" من دون إن يقلب المعادن

24

Damsالسدود

كمية فيللتحكم المائيبعرض المجرى يقام الذي الهندسيالسد هو المنشأ

و غيرها، الريالمجرى وفق احتياجات فييراد لها أن تتدفق التيالمياه

النهر السد هو تنظيم تصرف وفى أغلب األحيان يكون الغرض من إنشاء

أثناء الفيضان تنساب التيكمية المياه في، أو التحكم المائيالمجرى وأ

الجفاف وغيرها من كمية المياةاثناء فترة وتنظيم إضرارهاوالحماية من

. ال حصر لها التي اإلغراض

السدود أنواع

بشكل الجبارةسدود ضخمة تقاوم القوى هي :الثقيلة ةالخراسانيالسدود -1االسمنتى المانيع والمصمم على وتتميز بجدارها أوزنهاكلى عن طريق

.هندسية أسس

هذهوتعتمد وأتربةسدود ضخمة مكونة من صخور, :السدود الترابية -2

لمقاومة القوى أوزانهاعلى أيضاالسدود

Grand Coulee Dam

على نهر كولومبيا في والية واشنطن ةهو سد الجاذبية الكهرومائي

أكبر منشأة كهربائية لتوليد الطاقة ، وأكبر الهيكل ومن .األمريكية

الواليات المتحدة. وهذه هي خامس أكبر منتج للطاقة ساني فيالخر

.في العالم ةالكهرومائي

م( 1592قدم ) 5223: دطول الس

م( 173قدم ) 553ارتفاع السد :

(م 9,1قدما ) 33عرض القمة :

م( 153: قدم )533عرض القاعدة

25

خطوات البناء :

يتم تسليم الخرسانة .السد ، تم صب الخرسانة ألول 1935ديسمبر 6يوم

من قبل للموقع بواسطة السيارات والسكك الحديدية حيث تم تجهيزها

بواسطة ثمانية خالطات كبيرة قبل ووضعه في النموذج تم صب الخرسانة

األعمدة بواسطة رافعة ودعم كل ثمانية أطنان من قدم مربع 53إلى

3233ميل ) 2333 حواليوتسهيل االنكماش ، ةالخرسان دالخرسانة لتبري

ثم يتم سحب الماء .الكتلة الجافة كم( من األنابيب وضعت في جميع أنحاء

135Fمن النهر وضخة في أنابيب لخفض درجات الحرارة األساسية من

أنش من طول السد ألنة كان ملي بالثغرات 3وهذا أدي لنقص 45Fإلى

.1942عام . وتم افتتاح السد ياكتمل الكوبر 1936وفي عام