Daha iyi ne olabilir?Pexels Golden Gate Köprüsü, 27 Mayıs 1937'de trafiğe açıldığından beri, Amerikan manzarasında ikonik bir sembol olmuştur.
1870'e gelindiğinde, insanlar San Francisco şehrini Marin County'ye bağlamak için Golden Gate Boğazı'nı kapsayan bir köprü inşa etmenin gerekliliğini fark etmişti. Ancak, yapı mühendisi Joseph Strauss'un köprü teklifini sunmasından yarım yüzyıl önce. Planlar gelişti ve nihai proje bir asma köprü olarak onaylandı. inşa etmek için dört yıldan fazla .
Golden Gate Köprüsü yükseldiğinde, dünyadaki en uzun asma köprü açıklığıydı - kablolar, ara destekler olmadan iki kule arasındaki yolu tutuyor. Ve ortamın bir takım doğal zorlukları vardı. yaklaşık maliyeti 37 milyon ABD Doları o zaman; aynı yapıyı bugün inşa etmek yaklaşık bir milyar dolara mal olacak. Peki tasarım son 80 yılda nasıl ayakta kaldı – ve bugün sıfırdan başlasaydık her şeyi farklı şekilde yapar mıydık? 
Bir asma köprünün şeması. Kırmızı destek kabloları, siyah asma kablolarından mavi kulelere ve ankrajlara kuvvetleri aktarır.konuşma
Dünyanın en uzun asma köprüsü
Golden Gate Köprüsü bir asma köprüdür, yani herhangi bir ara destek olmadan uzun bir mesafeyi geçmek için sıkıştırma altındaki kulelerle birlikte gerilim altındaki kablolara ve askılara dayanır. Karayolu güvertesi, kuleler ve uçtaki ankrajlar arasında uzanan iki ana kabloya bağlanan dikey askılardan sarkar. Askılar, araç kuvvetlerini ve kendi ağırlığını kulelere ve sağlam zemine sabitlenen destek kablolarına aktarır. 
Basit bir dokuma asma köprü.Rutahsa Maceraları
bu tip ilk köprüler muhtemelen bir vadiyi veya nehri geçmek için iki uçurumu esnek halatlarla birbirine bağlamıştır. Yüzlerce yıl önce bu halatlar bitki liflerinden yapılıyordu; demir zincirler daha sonra geldi. 1883'te açılan New York'taki Brooklyn Köprüsü, daha sonra standart hale gelen çelik kabloları ilk kullanan oldu.
Kuleler muhtemelen bir vadinin her iki tarafında basit bir kaya olarak başlamıştır; sonunda mühendisler devasa taş veya çelik ayaklar kullandılar. Örneğin Golden Gate Köprüsü, her iki uçta birer dayanak ve deniz tabanına gömülü temeller üzerine yerleştirilmiş iki kule tarafından desteklenmektedir.
Golden Gate Köprüsü'nün 1937'de trafiğe açılmasından bu yana değişmeyen tek şey yaklaşık iki destek kablosu. Her bir ana kablo yaklaşık bir kalem kalınlığında 27.572 çelik telden oluşuyor. İnşaat ekipleri neredeyse asıldı 80.000 mil tel kablo köprünün bir tarafından diğer tarafına.
Bu işi yapmak için hatasız uzun, kalın bir kabloyu tek parça halinde üretmek neredeyse imkansızdır. Ve en önemlisi, eğer köprüyü tek bir büyük kablo tutuyorsa ve ona bir şey olsaydı, feci bir başarısızlık olurdu. Daha küçük kablolara güvenmek, herhangi bir arızanın daha yavaş olacağı ve felaketi yönlendirmek için zaman bırakacağı anlamına gelir.
İnsanlar ilk kez San Francisco körfezinde bir köprü üzerinde düşünmeye başladığından beri, yapının konumun kuvvetli rüzgarlarına, çalkantılı sularına ve olası deprem kuvvetlerine dayanma kabiliyeti konusunda büyük bir endişe vardı. San Francisco, iki şehrin kesiştiği noktada yer almaktadır. aktif tektonik plakalar – belli ki kimse bir depremin şu anda etrafta dolaşan köprüyü yıktığını görmek istemedi Günde 112.000 araç .
Bu sorunu önlemek için, inşaatçılar ayrıca rüzgardan veya sismik kuvvetlerden gelen enerjiyi emmek için köprünün her iki ucuna amortisörler yerleştirdiler. Bu özel olarak tasarlanmış titreşim damperleri, kauçuk kaplı kurşun çekirdekten yapılmış metre çapında silindirlerdir. Stratejik konumlara yerleştirildiklerinde, köprünün çökmesine neden olabilecek enerjiyi emerler.
İyi durumda tutmak
Konvansiyonel bilgelik, bir altyapı projesinin açılışından hemen sonra yapıldığını önerecektir. Ancak Golden Gate Köprüsü'nü en üst düzeyde tutmak, sürekli sıkı bakım gerektirir. 80 yıldır, özel bakım ekipleri köprünün bakımını yaptırmış, gerektiğinde aşınmış veya kırılmış bileşenleri yeniden boyamış ve değiştirmiştir.
Bu çalışma titiz standartlara göre yapılmalıdır. Örneğin, köprünün çeşitli parçalarını birbirine bağlayan binlerce cıvatadan herhangi birinin değiştirilmesi gerektiğinde, köprüyü kuvvetli rüzgarlara veya deprem kuvvetlerine karşı güvende tutmak için aynı anda en fazla iki tanesi çıkarılır.
Yapısal bakım sorunları da var. Zamanın geçişi ve devam eden sıcaklık değişkenliği nedeniyle, kablolar ve askılar uzar veya büzülür ve periyodik kontrol ve yeniden gerdirme gerektirir. Bu tür ayarlamaya akort denir ve bir müzisyenin telli bir enstrümanı en iyi şekilde çalmasını sağlamaya benzer.
Bugün inşa etseydik ne değişirdi?
nedeniyle büyük bakım masrafları , bazı insanlar Golden Gate Köprüsü'nün devam eden bakım ve işletme faturalarını sınırlayacak şekilde yeniden inşa edilmesini önerdi. Politik fizibiliteyi bir kenara bırakırsak, mühendisler bugün sıfırdan inşa edecek olsalar, köprüyü nasıl tasarlarlardı?
Zamanla, araştırmacılar daha hafif malzemeler geliştirdiler. Çelik veya beton yerine Fiber Takviyeli Polimerler (FRP'ler) kullanmak, bu büyüklükteki bir yapının ağırlığını azaltmanın bir yoludur. Bu öz ağırlık tipik olarak direncinin yüzde 70 ila 80'ini kullanmaktan sorumludur - bu, bozulmadan önce taşıyabileceği maksimum yüktür. Bunu azaltarak, köprünün yapısı daha az güce ihtiyaç duyacak ve daha ucuz ve daha kolay seçeneklere izin verecektir.
Örneğin tasarımcılar, Batı Virginia'daki Market Street Bridge gibi köprülerde Fiberle Güçlendirilmiş Kompozit (FRP) malzemeleri kullanmaya başladılar. FRP, malzemeye güç veren cam veya karbon fiberleri birbirine bağlamak için plastik bir reçine kullanır. Betondan dört kat daha hafif olan FRP'ler beş ila altı kat daha güçlüdür.
Muhtemelen bir tasarımcının alternatif bir Golden Gate Köprüsü'ndeki değişim için ilk hedefi kabloların bileşimi olacaktır. Halihazırda kullanımda olan çelik aşındırıcıdır, yeni malzemelerden dört kat daha ağırdır ve tıpkı bu yerde karşılaştığı gibi zorlu nem ve sıcaklık ortamlarında bozulabilir. Karbon kablolar daha inerttir ve dünya çapında halihazırda kullanılmaktadır. 
Askılı bir köprüde, kablolar doğrudan güverteden kulelere bağlanır.konuşma
Bu çelikten daha hafif malzemeler, trafik yolu gibi köprünün diğer unsurlarında da kullanılabilir. Plastik kompozit zemin kaplaması kullanmak, Golden Gate Köprüsü'nün güverte ağırlığını beş kat azaltabilir. Bu, mühendislerin bir asma köprü yerine kablolu bir köprü tasarlamasını ve inşa etmesini sağlayacaktır. Buradaki avantaj, jartiyerlerden kurtulma yeteneği olacaktır; Askılı bir köprüde kuvvetler, kablolar tarafından doğrudan güverteden kulelere iletilir. CFRP kablolu ilk karayolu askılı köprü, 1996 yılında açılan İsviçre'nin Stork Köprüsü'dür.
Asma köprü, asma köprüden daha uzun bir açıklığa sahip olabilir, bu nedenle destekler ve kıyı arasındaki yapısı daha basit olabilir. Kuleleri su yatağının daha sığ olduğu kıyıya daha yakın bir yere inşa etmek, Golden Gate Köprüsü ilk kez inşa edildiğinde ana sorunlardan birinin hafifletilmesine yardımcı olacaktır: Kule temelleri üzerinde derin sularda çalışmak çok zor ve pahalıdır. güçlü akımlarla.
Sönümleme sistemi de yeni bir tasarımla ele alınabilir. Golden Gate'in yapımında kullanılan kurşun çekirdek tabanlı damperler, rüzgara, trafiğe ve sismik kuvvetlere daha iyi dayanabilen daha yeni teknolojilerle değiştirilebilir. Bu iyileştirme, Tacoma Narrows Köprüsü'ndeki gibi bir arızanın - rüzgar köprüyü yana savurduğunda, büküldüğünde ve çöktüğünde - önlenmesini sağlayacaktır.
Tüm bunlarla birlikte, Golden Gate Köprüsü hala iyi durumda. Diğer uygun ve daha ucuz seçeneklerle bile, hiç kimse Art Deco ikonunu ve dünyaca ünlü uluslararası turuncu boya işini değiştirmek için gerçekçi bir şekilde çalışmıyor. Golden Gate Köprüsü, trafik, rüzgar ve sismik yükler nedeniyle stres sınırlarını aşmadığından emin olmak için yakından izleniyor. Bu mühendislik şaheserinin en az 80 yılını sabırsızlıkla bekleyebiliriz.
Hota Ganga Rao İnşaat ve Çevre Mühendisliği Profesörü Batı Virjinya Üniversitesi ve Maria Martinez de Lahidalga de Lorenzo Lisansüstü Araştırma Görevlisi olarak görev yapmaktadır. Batı Virjinya Üniversitesi . Bu makale ilk olarak şu adreste yayınlandı: Konuşma . Okumak orijinal makale .
