جسر القوس

الجسر القوسي هو جسر ذو دعامات في كل طرف على شكل قوس منحني . يعمل الجسر القوسي عن طريق نقل وزنه وأحماله جزئيًا كقوة دفع أفقية مقيدة بالدعامات في كلا الطرفين، وجزئيًا كأحمال رأسية على دعامات القوس. يمكن بناء الجسر المعلق (الجسر الطويل) من سلسلة من الأقواس، على الرغم من أن الهياكل الأخرى الأكثر اقتصادية تُستخدم عادةً اليوم.

ربما يكون جسر أركاديكو الميسيني في اليونان، الذي يعود تاريخه إلى حوالي 1300 قبل الميلاد، أقدم جسر قوسي قائم حتى اليوم . ولا يزال السكان المحليون يستخدمون هذا الجسر ذو القوس الحجري . ^{[ 1 ]} أما جسر إليوثيرنا الهلنستي المحفوظ جيدًا، فيتميز بقوس مثلث الشكل. ^{[ 2 ]} ويرتكز جسر رودس للمشاة، الذي يعود تاريخه إلى القرن الرابع قبل الميلاد، على قوس حجري قديم . ^{[ 3 ]}

على الرغم من أن الأتروسكان والإغريق القدماء كانوا على دراية بالأقواس الحقيقية ، إلا أن الرومان كانوا - كما هو الحال مع القبو والقبة - أول من أدرك إمكانات الأقواس في بناء الجسور بشكل كامل. ^{[ 4 ]} تضم قائمة الجسور الرومانية التي جمعها المهندس كولين أوكونور 330 جسراً حجرياً رومانياً للمرور، و34 جسراً خشبياً رومانياً ، و54 جسراً مائياً رومانياً ، ولا يزال جزء كبير منها قائماً، بل ويُستخدم لنقل المركبات. ^{[ 5 ]} وقد وجدت دراسة أكثر شمولاً أجراها الباحث الإيطالي فيتوريو غاليازو 931 جسراً رومانياً، معظمها من الحجر، في 26 دولة (بما في ذلك يوغوسلافيا السابقة ). ^{[ 6 ]}

كانت الجسور الرومانية المقوسة عادةً نصف دائرية ، على الرغم من وجود عدد منها كجسور مقوسة قطاعية (مثل جسر ألكونيتار )، والتي تتميز بأقواس منحنية أقل من نصف دائرة. ^{[ 7 ]} تمثلت مزايا الجسر المقوس القطاعي في قدرته على السماح بمرور كميات كبيرة من مياه الفيضانات من تحته، مما يمنع انجرافه أثناء الفيضانات، كما أنه يسمح بوزن أخف. ^{[ 8 ]} عمومًا، تميزت الجسور الرومانية بأحجار قوسية رئيسية ( ڤوسوار ) على شكل إسفين، متساوية الحجم والشكل. بنى الرومان قنوات مائية ذات امتداد واحد وأخرى طويلة متعددة الأقواس ، مثل جسر بونت دو غارد وقناة سيغوفيا المائية . ومنذ القدم، احتوت جسورهم على فتحات تصريف مياه الفيضانات في الدعامات، كما هو الحال في جسر بونس فابريسيوس في روما (62 قبل الميلاد)، أحد أقدم الجسور الرئيسية في العالم التي لا تزال قائمة.

كان المهندسون الرومان أول من بنى الجسور بالخرسانة ، وكانوا الوحيدين حتى الثورة الصناعية ، وأطلقوا عليها اسم "أوبوس كامينتيسيوم" . وكانت الواجهة الخارجية تُغطى عادةً بالطوب أو الحجر المنحوت ، كما هو الحال في جسر ألكانتارا .

أدخل الرومان أيضًا الجسور المقوسة القطاعية في بناء الجسور. يتميز جسر ليميرا، الذي يبلغ طوله 330 مترًا (1080 قدمًا) في جنوب غرب تركيا ، بـ 26 قوسًا قطاعيًا بنسبة ارتفاع إلى امتداد متوسطة تبلغ 5.3:1، ^{[ 9 ]} مما يمنح الجسر مظهرًا مسطحًا بشكل استثنائي لم يُضاهى لأكثر من ألف عام. تميز جسر تراجان فوق نهر الدانوب بأقواس قطاعية مفتوحة مصنوعة من الخشب (ترتكز على دعامات خرسانية بارتفاع 40 مترًا (130 قدمًا) ). كان من المفترض أن يكون هذا أطول جسر مقوس لألف عام، سواء من حيث الطول الإجمالي أو طول كل امتداد على حدة، بينما أطول جسر روماني قائم هو جسر بوينتي رومانو في ميريدا ، الذي يبلغ طوله 790 مترًا (2590 قدمًا) . قد يمثل جسر كاراماجارا الروماني المتأخر في كابادوكيا أقدم جسر باقٍ يتميز بقوس مدبب. ^{[ 10 ]}      

في أوروبا في العصور الوسطى ، طوّر بناة الجسور الهياكل الرومانية باستخدام دعامات أضيق ، وأقواس أرق، ونسب أعلى بين طول الجسر وارتفاعه. كما أُدخلت الأقواس المدببة القوطية ، مما قلل من قوة الدفع الجانبية، وزادت أطوال الجسور كما في جسر الشيطان (1282). ومع تطور التصميم وتقنيات بناء الجسور، أصبح الاسم غير الرسمي لجسر الشيطان أكثر شيوعًا في أوروبا، إذ لم يصدق الكثيرون أن مثل هذه الهياكل قد بُنيت وقادرة على تحمل أحمال بهذا الحجم.

شهد القرن الرابع عشر، على وجه الخصوص، ازدهارًا غير مسبوق في بناء الجسور. فقد بلغ طول امتداد الجسور 40 مترًا (130 قدمًا) ، وهو رقم لم يكن مألوفًا في تاريخ بناء الأقواس الحجرية، في أماكن متنوعة مثل إسبانيا ( جسر سان مارتين )، وإيطاليا ( جسر كاستلفيكيو )، وفرنسا ( جسر الشيطان وجسر بونت غراند )، وبأنواع أقواس مختلفة كالأقواس نصف الدائرية والمدببة والقطاعية. حتى أن جسر تريتسو سول أدا ، الذي دُمر في القرن الخامس عشر، بلغ طول امتداده 72 مترًا (236 قدمًا) ، وهو طول لم يُضاهى حتى عام 1796. ^{[ 11 ]}    

جمعت منشآت مثل جسر بونتي فيكيو (1345) الشهير في فلورنسا، ذو القوس القطاعي، بين الهندسة المتينة (بنسبة طول إلى ارتفاع تزيد عن 5.3:1) والجمال الأخاذ. أما الأقواس الثلاثة الأنيقة لجسر بونتي سانتا ترينيتا (1569) الذي يعود لعصر النهضة، فتُشكل أقدم جسر قوسي بيضاوي في العالم. وقد تطلبت هذه المنشآت المنخفضة دعامات ضخمة ، والتي بُنيت في جسر ريالتو في البندقية (1591) وجسر بيغنيتز أو فلايشبروك (1598) في نورمبرغ (بنسبة طول إلى ارتفاع 6.4:1) على آلاف الركائز الخشبية، التي دُفنت جزئيًا بشكل مائل في الأرض لمقاومة الدفع الجانبي بشكل أكثر فعالية.

في الصين، يُعد جسر تشاوتشو، الذي يعود تاريخه إلى عام 605 ميلادي، أقدم جسر قوسي قائم ، حيث جمع بين نسبة ارتفاع إلى امتداد منخفضة للغاية تبلغ 5.2:1، واستخدام أقواس ذات دعامات حديدية. يبلغ طول جسر تشاوتشو 51 مترًا (167 قدمًا) وعرضه 37.4 مترًا (123 قدمًا) ، وهو أول جسر قوسي قطاعي مفتوح الدعامات مبني بالكامل من الحجر في العالم، مما يسمح بمرور مياه الفيضانات بشكل أكبر. ^{[ 12 ]} وتوجد جسور ذات دعامات مثقبة في جميع أنحاء العالم، مثل جسر أرتا (القرن السابع عشر) في اليونان، وجسر سينارث (القرن الثامن عشر) في ويلز.  

مع حلول الثورة الصناعية في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر، استمر العديد من المهندسين المدنيين البريطانيين البارزين ، بمن فيهم توماس تيلفورد وجون ريني ، ومؤخرًا إسامبارد كينغدوم برونيل ، في بناء الأقواس الحجرية والطوبية . كما بدأوا الاستخدام الحديث لمواد مختلفة، مثل الحديد الزهر - حيث صمم تيلفورد أول جسر معدني، اكتمل بناؤه عام ١٧٨١، وهو الجسر الحديدي ذو القوس الواحد المصنوع من مقاطع من الحديد الزهر بتقنيات النجارة التقليدية - ثم الفولاذ والخرسانة ، اللذان ازداد استخدامهما في بناء الجسور المقوسة، حتى كاد يستبعد المواد الأخرى. وكان جان رودولف بيرونيه رائدًا رئيسيًا في هذا المجال، إذ استخدم دعامات أضيق بكثير، وطرق حساب مُعدّلة، ونسبًا منخفضة للغاية بين طول الجسر وارتفاعه.

• أنواع مختلفة من الجسور المقوسة
• 
  الجسر الحجري الجاف ، المسمى بورتا روزا (القرن الرابع قبل الميلاد)، في إيليا ، مقاطعة ساليرنو ، كامبانيا ، إيطاليا
• 
  جسر في تشيسكي كروملوف ، جمهورية التشيك
• 
  القوس المدبب لجسر سانت بارتوميو الإسباني أو بوينتي ديل ديابلو (1282) - أحد جسور الشيطان العديدة، الموجودة بشكل رئيسي في جميع أنحاء أوروبا
• 
  جسر ألت ناهيبروك ( حوالي 1300 ) يدعم المباني على دعاماته
• 
  جسر كرامر (1325) - أطول جسر مأهول باستمرار في أوروبا.
• 
  جسر ستاري ذو القوس الواحد العثماني الذي يعود للقرن السادس عشر، والذي يمتد فوق نهر نيريتفا في موستار في البوسنة والهرسك
• 
  جسر سانتا ترينيتا (1569) - أول جسر ذو أقواس بيضاوية الشكل
• 
  جسر ريالتو (1591) فوق القناة الكبرى في البندقية ، إيطاليا
• 
  جسر أرتا في أرتا، اليونان - إعادة بناء عثمانية لجسر روماني قديم في القرن السابع عشر
• 
  جسر قمري مبني من الحجر، يُظهر منحدرات الاقتراب الداعمة التي تتحمل الدفع الأفقي للقوس.
• 
  جسر فريدريكستاد في فريدريكستاد ، النرويج
• 
  يُعد جسر الشارع الرئيسي في كولومبوس ، أوهايو، الجسر المعلق الوحيد ذو القوس المائل في أمريكا الشمالية.
• 
  جسر تشاوتيانمن في تشونغتشينغ ، الصين ، هو أطول جسر قوسي في العالم .
• 
  جسر غارابيت هو جسر قوسي مصنوع من الحديد المطاوع .
• 
  جسر غروفينور فوق نهر دي في تشيستر ، تشيشاير ، إنجلترا ، المملكة المتحدة
• 
  جسر ريتشموند (1825)، بالقرب من هوبارت ، تسمانيا، هو أقدم جسر عامل في أستراليا
• 
  جسر قوس الاتحاد (1864) الذي يحمل قناة واشنطن المائية وشارع ماك آرثر في كابين جون ، مقاطعة مونتغمري ، ماريلاند ، الولايات المتحدة الأمريكية
• 
  جسر تاين فوق نهر تاين ، نيوكاسل أبون تاين ، إنجلترا ، المملكة المتحدة
• 
  جسر أرلينغتون التذكاري (أواخر القرن التاسع عشر) فوق نهر بوتوماك في واشنطن العاصمة ، الولايات المتحدة الأمريكية
• 
  جسر فرانسيس سكوت كي فوق نهر بوتوماك في واشنطن العاصمة ، الولايات المتحدة الأمريكية
• 
  جسر هيل جيت فوق النهر الشرقي ، مدينة نيويورك ، ولاية نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية
• 
  جسر ميناء سيدني ، سيدني ، نيو ساوث ويلز ، أستراليا
• 
  جسر نهر داكسي لخط سكة حديد جينهوا-ونتشو فائق السرعة

تُصنع معظم الجسور المقوسة الحديثة من الخرسانة المسلحة . يُناسب هذا النوع من الجسور الأماكن التي يُمكن فيها إنشاء دعامة مؤقتة لدعم القوالب وحديد التسليح والخرسانة غير المتصلبة. وعندما تتصلب الخرسانة بشكل كافٍ، تُزال القوالب والدعامات المؤقتة. كما يُمكن بناء قوس خرساني مسلح من الخرسانة مسبقة الصب ، حيث يُبنى القوس على جزأين يُسندان على بعضهما.

تعتمد العديد من الجسور الحديثة، المصنوعة من الفولاذ أو الخرسانة المسلحة، على الشد الداخلي لتحمل جزء من حمولتها. هذا يقلل أو يلغي الضغط الأفقي الواقع على الدعامات، مما يسمح ببنائها على أرض أضعف. من الناحية الإنشائية والتحليلية، لا تُعدّ هذه الجسور أقواسًا حقيقية ، بل هي عبارة عن عوارض ذات شكل قوس. لمزيد من المعلومات حول هذا النوع، انظر جسر القوس الجمالوني .

يُعد الجسر ذو الامتداد الطويل تطوراً حديثاً للجسر المقوس . وقد أصبح ذلك ممكناً بفضل استخدام مواد خفيفة الوزن ذات مقاومة عالية للشد، مثل الفولاذ والخرسانة مسبقة الإجهاد.

اعتبارًا من عام 2026يُعدّ جسر تيان إي لونغتان فوق نهر هونغشوي أكبر جسر قوسي في العالم ، إذ يبلغ طوله 2488 مترًا (8163 قدمًا) وامتداده 600 متر (1969 قدمًا) . افتُتح الجسر في 1 فبراير 2024 في مقاطعة غوانغشي بالصين. ^{[ 18 ]} أما أكبر جسر قوسي مبني من الحجر (مشيد من الحجر المقطوع والخرسانة غير المسلحة فقط) فهو جسر دانخه في جينتشنغ بالصين، ويبلغ طوله 356 مترًا (1168 قدمًا) وامتداده 146 مترًا (479 قدمًا) . ^{[ 19 ]}        

• بويد، توماس د. (1978)، "القوس والقبو في العمارة اليونانية"، المجلة الأمريكية لعلم الآثار ، 82 (1): 83-100 (91)، doi : 10.2307/503797 ، JSTOR 503797 ، S2CID 194040597  
• غالياتسو ، فيتوريو (1995)، أنا بونتي روماني ، المجلد.  1، تريفيزو: إديزيوني كانوفا، ISBN 88-85066-66-6
• جالياتسو ، فيتوريو (1994)، أنا بونتي روماني. الكتالوج العام ، المجلد.  2، تريفيزو: إديزيوني كانوفا، ISBN 88-85066-66-6
• أوكونور، كولين (1993)، الجسور الرومانية ، مطبعة جامعة كامبريدج، ص  129، رقم ISBN 0-521-39326-4
• بروسكي، ديرك (2009)، سلامة الجسور الحجرية المقوسة التاريخية ، سبرينغر، ص  336، ISBN 978-3-540-77616-1

• نوفا أونلاين – سوبر بريدج – جسور مقوسة
• شركة ماتسو بريدج – الجسور المقوسة
• الجسور التاريخية في الغرب الأوسط
• جسور السكك الحديدية التاريخية ذات الأقواس في غرب ولاية ماساتشوستس
• حاسبة جسر القوس