يتميز تصميم الجسور المعلقة بالبساطة والسهولة؛ حيث يمكن استخدام تقنيات مختلفة للتحكم في وزن الجسر لضمان مزيد من الأمان والتوازن. وبالإضافة إلى كونها خفيفة ومتينة، فهي تتسم بجمال فائق، بل إن بعض هذه الجسور تُعتبر من أكثر الوجهات شعبية لمحبي التصوير الفوتوغرافي.

إن عبور الجسور المعلقة قد يشكل تحدياً كبيراً لأي شخص، حتى لأولئك الذين لديهم أقل قدر من الخوف من المرتفعات.

إنَّ تنفيذ الجسور المعلقة، والمعروفة بجسور الكابلات الفولاذية التي تُنفَّذ اليوم في مختلف أنحاء العالم، يتطلب أساسات وهندسةً قائمةً على أصولٍ علمية دقيقة. تُقام الجسور المعلقة عادةً في المرتفعات لربط نقطتين، وغالباً ما يكون ذلك في المناطق التي تحتوي على أودية حيث يتعذر إنشاء قواعد للجسور الخرسانية، أو حينما يكون تشييد مثل هذه القواعد باهظ التكلفة. ومن الجدير بالذكر أن تنفيذ الجسور المعلقة المخصصة للمشاة هو الغالب، أما في الأحجام الضخمة المخصصة لمرور المركبات، فإن الأمر يتطلب تصميماً متقدماً للغاية وتكاليف باهظة، ولا نجد نماذج كثيرة منها إلا في بعض الدول المتقدمة جداً. وتتمثل وسائل حمل الأحمال والتدعيم في الجسور المعلقة في الحبال الفولاذية أو الكابلات المعدنية.

تتميز هذه الأنواع من الجسور بوجود كابلات معلقة بين الأبراج، مرفقة بكابلات عمودية تقوم بتحمل وزن السطح (المنصة). ويمكن تشبيه الجسر المعلق بالكرة المتدلية من خيط؛ فالخيط يمنع الكرة من السقوط، لكن الكرة تتأرجح بسهولة. وبالمثل في الجسور المعلقة، تتحمل الكابلات وزن سطح الجسر، إلا أن الجسر يتأثر بقوة الرياح والحركات المفاجئة للمركبات — مثل الانحرافات أو الكبح المفاجئ — مما يجعله عرضة للاهتزاز وبدء الحركة.

حساب الأحمال في تنفيذ الجسور المعلقة

من أجل اختيار نوع الكابلات الفولاذية وحجمها، ونوع الوصلات، يجب حساب الحمل التقريبي الواقع على الحجم المحسوب، ومن ثم تطبيق هذا الحمل مع مراعاة معامل الأمان المناسب وفقاً لبيانات التصميم الهندسي في تنفيذ الجسور المعلقة. إن الحمل الواقع على هيكل الجسر المعلق ليس مجرد حمل استاتيكي (ساكن) مصدره وزن الهيكل والحمولات (بما في ذلك الأشخاص الموجودين على الهيكل) فحسب؛ وذلك لأن الهياكل المعلقة تتعرض لحركات تحت تأثير الأحمال الواقعة عليها، كما تتعرض لأحمال غير مرغوب فيها نتيجة لمسار الرياح.

لذلك، فإن نوع الحمل الواقع على الجسر المعلق هو مزيج من الأحمال الاستاتيكية والديناميكية (المتحركة). وبناءً على ذلك، ووفقاً لمعايير تصميم الهياكل ذات الأحمال الديناميكية، لا يتم مراعاة معامل أمان عالٍ جداً فحسب، بل يتم أيضاً إدراج ظاهرة فيزيائية أخرى تُعرف باسم الرنين في الحسابات. في كثير من الحالات، لا يتم أخذ الحسابات المتعلقة بالرنين الحركي في الاعتبار عند تنفيذ الجسور المعلقة، لا سيما في الجسور الصغيرة وذات مسافات الاتصال القصيرة حيث يكون هذا الرنين ضئيلاً جداً. أما في تنفيذ الجسور المعلقة التي تفصل بين دعاماتها مسافات شاسعة، فمن الضروري جداً دراسة رنين حركة الجسر ضمن الحسابات.

توصيات قبل تنفيذ الجسر المعلق

تتمتع الجسور المعلقة بمزايا وعيوب، لذا يجب امتلاك رؤية مناسبة تجاهها قبل البدء في تنفيذها. إن المزايا المتعددة للجسور المعلقة، مثل التكلفة المنخفضة نسبياً، وقصر مدة التنفيذ، والجمالية التي تضفيها على المكان، قد أدت إلى الاستخدام الواسع لهذا النوع من الجسور. ومن المزايا الأخرى لهذا النوع من الجسور مقارنة بالجسور الأخرى، يمكن الإشارة إلى اتساع فتراتها بشكل كبير؛ ولهذا السبب، تُبنى الجسور المعلقة فوق الممرات المائية المزدحمة.

لكن تجدر الإشارة إلى أن الجسور المعلقة قائمة على أساسات وهياكل معدنية، حيث يقع عبء التحمل فيها بالكامل على هذه الهياكل؛ وعليه، فإن عمرها الافتراضي لا يضاهي عمر الجسور الخرسانية، وهي تتطلب صيانة دورية وتكاليف تشغيلية مرتبطة بها على مر الزمن. ومن عيوب تنفيذ الجسور المعلقة ضرورة استبدال قطع الوصل وحتى الكابلات الفولاذية (سيم بكسل) – بناءً على الفحص الفني والهندسي – وذلك اعتماداً على البيئة المحيطة وضمن فترات زمنية طويلة نسبياً.

تاريخ الجسور المعلقة

تعد الجسور الحبلية أبسط أنواع الجسور المعلقة، وقد استخدمتها إمبراطورية الإنكا لأول مرة في جبال الأنديز بأمريكا الجنوبية، وذلك قبل وصول الأوروبيين إلى تلك المنطقة (منذ حوالي 500 عام)، حيث كانت تُستخدم لعبور الوديان والمسارات الوعرة.

إن الجسور التي تربط بين أجزاء الجبال والصخور المختلفة، تُعد من أقرب المنشآت الهندسية التي تندمج في قلب الطبيعة. وقد تتباين المواد المستخدمة في إنشائها؛ فمنها ما يُصنع من الأخشاب والكابلات الليفية المتينة، ومنها ما يعتمد على الهياكل المعدنية القوية وكابلات التعليق الفولاذية.