Tacoma Narrows Köprüsü ve Hazin Sonu

Tacoma Narrows köprüsü 1940 yılında ince bir mühendislik hatası yüzünden yıkılmıştır. Yalnız köprü ne ağırlıktan çökerek yıkıldı ne de yorulma sebebiyle; köprü,  67 km/sa hızda rüzgarla rezonansa girerek yerle bir oldu. Bu hadise köprünün yapımında sorumlu olan mühendis Moisseiff’e o kadar dokunmuş olacak ki 3 yıl sonra öldü. Tacoma Narrows köprüsünün yıkılışı aslında bir dönüm noktası oldu. Bu olaydan sonra mühendisler köprü inşaatlarında rüzgar kuvvetinin ne kadar önem taşıdığını ve yapılan hataların nelere yol açtığını daha iyi gördü.

Önce konuyla ilgili videoya bir göz atmanızı öneriyorum, sonrasında işin teknik kısmını okuyabilirsiniz.

 

ABD’nin Tacoma eyaletinde yapılan bu köprü yapıldığı dönemde dünyanın en büyük açıklıklı üçüncü köprüsü özelliğini taşımakta idi. 1940 yılı şartları ve teknolojisi ile inşa edilen bu köprünün uzunluğu 1524 metreydi. Fakat böylesine devasa bir köprünün ayaklar arası açıklığı 853 metre iken genişliği sadece 11.9 metreydi.  Kablo asma sistem olarak inşa edilen Washington’daki bu köprü 6.4 milyon dolara mal olduğu gibi, yapılış itibari ile bir çok statik sorunla karşı karşıya idi.

Öncelikli olarak isminden de anlaşılabileceği gibi asma köprüler, asma halatları ve askılar aracılığıyla ana taşıyıcı eleman olan kablolara asılarak yapılar. Kablolar, köprüyle geçilecek olan suyun iki yakasındaki zemine, sağlam biçiminde bağlanıp iki ya da daha çok dikey destek kulesi üzerinden geçirilir. Fakat genel olarak kabloların ankraja girme açısını düzeltmek İçin uçlara yakın bölümlere ek destekler yerleştirilir.

Mühendis Moisseiff tabliyenin genişlik ve açıklık oranı dengesini ayarlayamamış, kullandığıboyuna I kesitli kirişler rüzgar geçirmemişti. Burulma rijitliği esnek olmayan bu köprü açılışından kısa bir süre sonra sürekli rüzgara maruz kalmış ve salınıma girmiştir. Köprü üzerindeki hareketli yükün de az olması köprünün daha sık ve hızla salınım yapmasına olanak veriyordu.

Yapımından yaklaşık 4 ay sonra 67 km/sa hızla esen rüzgarla rezonansa girdi. Köprünün 140 km/sa gibi bir rüzgara dayanması öngörülürken rezonansa giren köprü yıkıldı. Yıkılması beklenen bu köprü 1 ay önce trafiğe kapatıldığı için üzerindeki arabada bulunan bir köpek dışında can kaybı olmadı.

1950 yılında tekrardan inşa edilen bu köprüde boşluklu kirişler kullanılarak rüzgarın geçmesine müsade edildi. Tabliye genişliği artırıldı. Yeni köprünün 10m yüksekliğindeki taşıyıcı kirişi rüzgarı geçirecek kafes elemanlardan oluşturulduğu gibi Tabliye genişliği 18.3m kiriş yükseklik/açıklık oranı 1/47 olarak saptandı.

Mühendislik adına iyi bir örnek teşkil eden bu köprü bilgilerin güncellenmesini sağladı ve yeni teknoloji arayışlarına girildi.

 

 

Bu arada lafı geçmişken rezonansı açıklayalım,

Rezonans Nedir?

Rezonans mühendislikte teknik olarak; “genliğin sonsuza gitmesi” şeklinde açıklanır. Periyodik bir etkinin altında olan sistemde salınımlar olduğunu biliriz. Salınımlar esnasında sistemin normal durumuna göre yaptığı yer değiştirme miktarına genlik denir. Bu salınımlar eğer sistemin doğal frekansına eşit olursa, sistemin genliği sonsuza dek artma eğilimi gösterir; bu olaya rezonans denir.

Kaynak:

Rezonansla yıkılan köprü