נושא הפרוייקט
מספר פרוייקט
מחלקה
שמות סטודנטים
אימייל
שמות מנחים
תכן גשר הולכי-רגל באורך 30 מ' מעל מסילת רכבת מעבר יששכר
Design of a 30[m]-long footbridge above railway track Issachar overpass
תקציר בעיברית
נכון להיום, מעבר של הולכי רגל ורוכבי אופניים בין קריית מוצקין לחיפה מתבצע בשולי כביש, כחלק ממעבר תת-קרקעי החוצה את מסילות הרכבת. הכביש חד מסלולי ודו-סטרי, השיפועים בו חריפים והמעבר בו מסוכן ולא נגיש. גשר יששכר הינו פרויקט המנוהל ע"י החברה העירונית "יפה נוף" בחיפה, אשר מטרתו לספק דרך בטוחה ונגישה לחציית מסילת הרכבת עבור ציבור הולכי הרגל ורוכבי האופניים. בחלק א' של הפרויקט נבחנו שלוש חלופות מבניות למעבר יששכר; החלופה המבנית הראשונה שנבחנה הינה גשר באורך כולל של 30 מ' וברוחב 8 מ'. הגשר נישא מעל מסילת הרכבת ועל כן נדרש לגבריט של 6.5 מ'. הרכיבים הנושאים העיקריים במבנה העליון הם זוג מסבכי פירנדל אורכיים מפלדה. המבנה העליון כולו נשען על גבי צמד פירי מעליות מבטון ממזרח וממערב, וכן ע"י צמד זוגות עמודים הנושאים את מהלכי המדרגות: זוג אחד בצד המערבי של הגשר וזוג עמודים שני בצד המערבי שלו. החלופה השניה שנבחנה נבדלת מהראשונה ברכיבים הנושאים העיקריים של המבנה העליון: זוג מסבכים (שהשוני בינם לבין מסבכי הפירנדל הם האלכסונים שהם מכילים). שוני נוסף קיים בסמכים: פירי המעלית ומהלכי המדרגות אוחדו והוצבו בקצוות הגשר. החלופה השלישית שנבחנה למעבר הולכי הרגל הייתה מעבר תחתי בחתך ארגזי מבטון מזוין. המעבר טמון בקרקע, כך שהרכבות חולפות מעליו. החלופה כללה תכנון של רמפות גישה אל ומהמעבר, וקירות תמך מסוג קיר-רגל לתמיכת העפר בצדי הרמפה המשוקעת בכניסה למעבר התחתי. החלופה שנבחרה היא חלופה א', גשר מזוג מסבכי פירנדל, בשל האסתטיות האדריכלית ובשל האפשרות להתקינו ללא הפרעה לתנועת הרכבות. בחלק ב' של הפרויקט נערך תכנון סופי ומפורט לאלמנטים הקונסטרוקטיביים השונים: אלמנטי פלדה, רצפת בטון מסוג פלקס-דק, קירות פירי המעלית, כלונסאות מטיפוסים שונים ועוד. תהליך התכנון כלל אנליזות במודלים דו ותלת-ממדיים בתוכנת האלמנטים הסופיים STRAP, בהן נבחן המבנה אל מול עומסים גרוויטציוניים, עומסי רוח ועומסי רעידות אדמה. כמו כן, בוצעה וריפיקציה לתוצאות האנליזה הממוחשבת באמצעות חישובים ידניים וכללי אצבע. כשלב אחרון, הופקו תכניות לביצוע המפרטות את מכלול האלמנטים המרכיבים את הגשר. אלה כוללות תכנית העמדה של הגשר אל מול מדידה בשטח, תכנית הצבת יסודות, תנוחת הגשר, חזיתות, חתכים ועוד.
תקציר באנגלית
Currently, pedestrians and cyclists in Kiryat Motzkin and Haifa rely on a roadside route, which is an underground passage beneath the railroad, to cross between the two locations. This passage consists of a narrow two-way road (one lane in each direction), with steep gradients, posing significant safety risks and accessibility challenges. To address these issues, the municipal company "Yefe Nof" in Haifa has undertaken the Issachar Bridge project. The primary objective of this project is to provide a secure and convenient means for pedestrians and cyclists to cross the railroad tracks. In the initial phase of the project, three structural alternatives for the Issachar crossing were evaluated. The first alternative is a bridge spanning 30 meters in length and 8 meters in width. This bridge, which requires a clearance of 6.5 meters above the railway, features a pair of steel Vierendeel trusses as its primary load-bearing elements in the upper structure. The upper structure is supported by a pair of concrete elevator shafts from east and west, and in addition by four steel columns bearing two flights of stairs, one pair from the east side of the bridge and one from the west. The second alternative differs from the first in terms of the main supporting elements in the upper structure, which consist of a pair of trusses with diagonals. Additionally, the static scheme for those trusses is a one span scheme, with the elevator shafts and stairwells combined and positioned at the ends of the bridge. The third alternative considered for the pedestrian crossing is an underground passage (reinforced concrete box). This underground passage is located beneath the ground level, allowing trains to pass over it. This design includes access ramps to and from the crossing, as well as retaining walls to support the adjacent soil along the sunken ramps. After careful consideration, alternative A, the bridge incorporating a pair of Vierendeel trusses, was selected as the preferred option due to its visually appealing architectural facades and due to straightforward installation process without interfering with train operations. In the subsequent phase (Part B) of the project, a final and detailed design was developed for the structural elements, including steel components, the flex-deck concrete floor, elevator shaft walls, and various types of piles. The design process involved comprehensive analyses using 2D and 3D models in the STRAP finite element software. These models were subjected to assessments against gravity loads, wind loads, and earthquake loads. Additionally, hand calculations and thumb rules were utilized to verify the results obtained from the computational analyses. Finally, detailed plans were generated to guide the construction of the bridge at the site. These drawings encompass the precise positioning of the bridge based on field measurements, foundation placement, elevation views, cross-sections, and other relevant details.