Asma (asma) köprüler. Dünyanın en uzun asma köprüleri
MAKALE
disiplin: "Mühendislik yapılarının tasarımları"
konuyla ilgili: ASMA KÖPRÜLER
Giriş 3
1. Asma ve askılı köprülerin gelişiminin kısa tarihi özeti 5
2. Çelik gökkuşağı köprüler 8
3. Metal köprü mimarisinin özellikleri. 12
4. Betonarme köprü mimarisinin özellikleri 13 Kaynakça 16
Giriş
Asılı yapılar- halatlar, kablolar, zincirler, ağlar, levha membranlar, vb. gibi ana taşıyıcı elemanların sadece çekme kuvvetlerine maruz kaldığı bina yapıları. Asılı yapıların gerilim altında çalışması, yüksek mukavemetli malzemelerin (çelik tel, naylon iplikler vb.) Asma yapıların montajı nispeten kolaydır, kullanımda güvenilirdir ve mimari ifade ile ayırt edilir. Asılı yapıların dezavantajları, ara parçaların varlığı ve yerel bir yükün etkisi altında yüksek deforme olabilirliktir. Ara parçaların algılanması için ankraj temelleri veya sözde kontur yapıları (asılı yapıların çevresini çevreleyen halkalar) düzenlenir. Askılı yapıların deforme olabilirliğinin azaltılması, dengeleyici elemanların - köşebentler, destekler, takviye kirişleri, ek kayışlar - yanı sıra asılı yapılara ön gerilime izin veren bir şekil verilmesiyle elde edilir. Doğrusal elemanlardan (kablolardan) yapılmış geometrik olarak değişmeyen asılı yapılara askılı denir. Asılı yapılar düz ve mekansal olabilir. En basit tür düz asılı yapı - yerel bir yük algılayan, üzerinde asılı duran elemanlarla desteklere sabitlenmiş bir kablo. Modern düz asma yapılar ağırlıklı olarak asma köprülerde, asma çatılarda, teleferiklerde, havai boru hattı geçişlerinde (Şekil 1) vb. kullanılmaktadır.
asma köprü - ana taşıyıcı yapısının gerilim altında çalışan esnek elemanlardan (kablolar, halatlar, zincirler vb.) yapıldığı ve yolun askıya alındığı bir köprü. Modern asma köprülerde, köprünün ölü ağırlığını önemli ölçüde azaltan 2-2,5 Gn / m 2 (200-250 kgf / mm 2) çekme mukavemetine sahip yüksek mukavemetli çelikten yapılmış tel kablolar ve halatlar yaygın olarak kullanılmaktadır ve büyük açıklıkları örtmenizi sağlar. Bununla birlikte, köprü boyunca geçici bir yük hareket ettiğinde kablonun (zincirin) şeklini değiştirmesi nedeniyle asma köprülerin rijitliği düşüktür. geometrik şekil, üst yapıda büyük sapmalara neden olur. Sehimleri azaltmak için asma köprüler, taşıt yolu seviyesinde hareketli yükü dağıtan ve kablo deformasyonunu azaltan uzunlamasına kirişler veya takviye kirişleri ile güçlendirilir. Taşıt yolunun geometrik olarak değişmeyen düz halatlar - adamlar ile desteklendiği asma köprülere askılı denir. Askılı sistemler ağırlıklı olarak karayolu ve şehir köprülerinde kullanılmaktadır ( pilav. bir tane ). 1965 yılında New York Körfezi Verrazano'nun (ABD) girişinde inşa edilen en büyük asma köprünün ortalama açıklığı 1298 m'dir ( pilav. 2 ).
Şekil 1. Nehir üzerindeki yaya asma köprüsü. Kiev'de Dinyeper. 1956-1957
Şekil 2. Verrazano körfezindeki asma köprü. 1965
Asma ve askılı köprülerin gelişiminin kısa tarihsel ana hatları
Esnek gergi elemanları kullanma fikri bitki kökenli(lianas, bambu) nehirleri ve geçitleri tıkamak için, açıkçası, insan toplumunun şafağında ortaya çıktı. Yeterince güvenilir tarihsel veriler, bu tür köprülerin inşasına tanıklık ediyor. Antik Mısır, Güneydoğu Asya, Orta ve Güney Amerika.
İlkel asma köprü tasarımlarından modern sistemler XVII-XVIII yüzyıllara atıfta bulunur ve asma sistemi için patent alan Verrantius (İspanya), Poyet (Fransa) ve Finlay (İngiltere) isimleriyle ilişkilendirilir.
İlk periyod 18. yüzyıla kadar uzanan asma köprülerin gelişimi, küçük zincir köprülerle temsil edilir:
· 1741, İngiltere, Teese nehri, açıklık L= 21 m,
· 1785, Almanya, d. Alan, açıklık L = 38 m,
· 1796, ABD, L = 29 m ve diğerleri.
ikinci dönem- 19. yüzyıl - asma köprülerin geliştirilmesine güçlü bir ivme kazandıran yeni malzemelerin (dökme demir, çelik) yaygın olarak kullanılmasıyla karakterize edilir.
1809'da Amerika'da yaklaşık 40 asma köprü inşa edildi. 1814 yılında Londra'da zincirleri cıvatalarla birbirine bağlanan düz bağlantılardan oluşan 32 m açıklığa sahip bir yaya köprüsü inşa edildi. 1816'da zincir ilk kez bir tel kablo ile değiştirildi.
1820, İngiltere, d. Tweed, L = 110 m - araba sürmek için ilk asma köprü.
1834, Freiburg şehrinde, Fransız mühendisler 265 m açıklığa sahip Avrupa'nın seçkin köprülerinden birini inşa ettiler Köprü son derece pitoresk, kelimenin tam anlamıyla bir dağ vadisinin üzerinde yükseliyor.
1883, ABD, New York, Brooklyn Köprüsü, L = 486 m, en geniş açıklık için dünya rekorunu neredeyse iki katına çıkardı. Gerçekten anıtsal bir yapıya bir örnek: masif taş direklerin kontrast etkisi ve kablolar, kablolar, süspansiyonlar (üç düzlem) içeren açık bir ağ. Şairler, sanatçılar, yazarlar arasında muhtemelen en popüler köprü - sadece V.V.'nin şiirini hatırlayın. Mayakovsky "Brooklyn Köprüsü".
1895, İngiltere, d. Thames - Tower Bridge-Castle, L = 63 m, Londra'nın bir tür sembolü, cazibesi, Karakteristik özellik bu, ortalama bir çekme açıklığı ve iki yandan sarkmanın bir kombinasyonudur.
Üçüncü dönem- içinde bulunduğumuz yüzyıl - asma köprülerin hızlı gelişimi, bilim ve teknolojinin kullanımı ile karakterizedir.
1903, ABD, New York, Williamsburg Köprüsü, L=488 m.
1930, ABD, Detroit, L=564 m, tüm köprü sistemleri arasında 548 m (metal konsol-asma makas) açıklığı ile Quebec Köprüsü'nü geride bırakarak açıklık bakımından ilk sırada yer alan ilk asma köprü.
1931, ABD, d. Hudson, L= 1067 m - bir kilometre açıklığı aşan ve sonunda askılı sistemlerin üstünlüğünü sağlayan ilk köprü.
1937, ABD, San Francisco, Golden Gate Köprüsü, L = 1280 m, Amerikalıların ulusal gurur nesnesi (1987'de köprünün 50. yıldönümü kutlamalarında 150.000 kişi toplandı), güzellik, özel efekt için birçok ödül aldı mavi okyanusun arka planındaki turuncu kablodan.
1965, ABD, New York, Verrazano-Narrows köprüsü, L = 1298 m - Amerikan rekoru olmaya devam eden son Amerikan dünya rekoru.
1981, İngiltere, Humber Boğazı, L = 1410 m.
Rusya'daki ilk asma köprüler 1820'ler-1830'larda St. Petersburg'da inşa edildi:
1823, Ekateringof parkında 15,2 m açıklığa sahip bir yaya köprüsü;
1824, nehrin üzerindeki Panteleymonovsky köprüsü. Yaz Bahçesi yakınlarındaki Fontanka, L = 40 m (bir süvari müfrezesinin geçişi sırasında komşu Mısır köprüsünün yıkılmasından sonra 1905'te sökülmüştür).
O dönemin bazı yaya asma köprüleri günümüze kadar ulaşmıştır: Pochtamtsky (Moika'nın karşısında), Bankovsky ve Lviny (Griboyedov Kanalı'nın karşısında).
1836, Brest-Litovsk, Rusya'da tel halatlar üzerindeki ilk asma köprü, L = 89 m.
1847, Kiev, d. Dinyeper, dört açıklıklı köprü, L = 134 m, 1920'de Beyaz Polonyalılar tarafından yıkıldı
XX yüzyılda. SSCB topraklarında, boru hatları için çok büyük açıklıklara sahip bir dizi asma köprü inşa edildi (Amu Darya Nehri, L = 660 m; Dinyeper Nehri, L = 720 m) ve 874 m açıklığa sahip geçici bir köprü bir hidroelektrik santralinin inşası sırasında konveyör hattının altında Volga boyunca.
Tablo 1. Dünya pratiğindeki en büyük asma köprüler
| Bir ülke | Şehir (yer) | İzin vermek | Açıklık, m | İnşaatın tamamlanma yılı | köprünün adı |
| Japonya | hakkında. Honshu - ah. Şikoku | boğaz | 1990 | 1998 | Akashi-Kaikyo (Akaşi) |
| Danimarka | Halskov-Sprogö | boğaz | 1624 | 1997 | Büyük Beldt |
| Hong Kong (Hong Kong) | hakkında. Lantau | boğaz | 1413 | 1997 | Tsing Ma (Çing Ma) |
| Büyük Britanya | gövde | hummer körfezi | 1410 | 1981 | Humber (Humber) |
| Amerika Birleşik Devletleri | New York | R. hudson | 1298 | 1965 | Verrazano-Narrows (Verrazano-Narrows) |
| Amerika Birleşik Devletleri | San Francisco | Defne | 1280 | 1937 | Altın Kapı (Altın Kapı) |
| İsveç | Veda Hornyo | boğaz | 1210 | 1997 | Hoga Husten |
| Amerika Birleşik Devletleri | Michigan | Mackinac Boğazı | 1158 | 1957 | büyük haşhaş |
| Japonya | hakkında. Honshu - ah. Şikoku | boğaz | 1100 | 1988 | 1) Seto Ohashi (Seto Ohashi) 2) Minami Bisan Seto (Minami Bisan Seto) |
| Türkiye | İstanbul | İstanbul Boğazı | 1090 | 1988 | Fetih Sultan Mehmet |
| Türkiye | İstanbul | İstanbul Boğazı | 1074 | 1973 | istanbul boğazı |
| Amerika Birleşik Devletleri | New York | R. hudson | 1067 | 1931 | J.Washington |
| Japonya | hakkında. Honshu - ah. Şikoku | boğaz | 1030 | 1999 | Kuruşima-Z |
| Japonya | hakkında. Honshu - ah. Şikoku | boğaz | 1020 | 1999 | Kuruşima-2 |
| Portekiz | Lizbon | R. Tako | 1013 | 1966 | 25 Nisan Köprüsü (Vinte e Cinco de Abril) |
| Büyük Britanya | edinburgh | körfez kalesi | 1006 | 1964 | İleri (Kale Köprüsü) |
İlk askılı köprüler hakkında bazı bilgiler: 1817, İngiltere, yaya köprüsü, L=33.5 m. 1868, Prag, r. Vltava, L = 146 m, kablo makası. 1909, Fransa, Cassagnet köprüsü, L = 156 m, mühendis Gisclair tarafından yapılmıştır.
1930-1940 yıllarında askılı makaslarla köprü yapımına büyük önem verilmiştir. SSCB'de (Magana nehri, L = 80 m; Surkhob nehri, L = 120 m; Naryn nehri, L = 132 m; Zarevshan nehri, L = 145 m).
Yapım aşamasındakiler de dahil olmak üzere dünya pratiğindeki en büyük asma köprüler hakkında genel bilgiler Tablo 1'de verilmiştir.
3 Ocak 1870 New York'ta inşaat başlıyor Brooklyn Köprüsüüç yıl sonra dünyanın en uzun asma köprüsü oldu. Bu, sonraki tüm benzer mühendislik yapılarına örnek teşkil eden en karmaşık tasarımdır. Ve bugün incelememizde ilk on hakkında konuşacağız en seçkin ve ünlü asma köprüler her biri rekor sahibi olan veya geçmişte böyle olan gezegenin her köşesinden.
İngiltere'nin Galler eyaletindeki Menai Boğazı'nın karşısındaki asma köprü, Avrupa tarihindeki gerçekten büyük ilk asma köprü olarak kabul ediliyor. 1826 yılında açılmıştır. Bundan önce Eski Dünya'da sadece basit zincir asma geçitler inşa ediliyordu, aynı yapı inanılmaz derecede karmaşıktı ve zamanına göre altyapı açısından kullanışlıydı. Bu köprünün ana açıklığı 176 metre uzunluğundadır.
Bristol'deki Avon Nehri boyunca uzanan Clifton Asma Köprüsü, şehirdeki ve bir bütün olarak Birleşik Krallık'taki en ünlü yapılardan biridir. 214 metre uzunluğundaki bu asma açıklıklı mühendislik yapısı, 1864'te hizmete girdi ve kısa sürede İngiliz endüstriyel gücünün bir sembolü haline geldi. İlginç bir gerçek, 1 Nisan 1979'da dünyanın ilk bungee jumping'inin burada yapılmış olmasıdır.
Birkaç on yıl boyunca, iki büyük şehirler East River kıyısında, New York ve Brooklyn'in tekne dışında başka bir bağlantısı yoktu. Bunların mühendisleri ve yetkilileri Yerleşmelerİlk seçeneğe karar verene kadar uzun bir süre neyin daha iyi ve daha ucuz inşa edileceğini tartıştılar: bir köprü mü yoksa bir tünel mi? 1870 yılında, 1883'te dünyanın en uzun asma yapısı haline gelen (açıklık uzunluğu - 486 metre) Brooklyn Köprüsü'nün inşaatı başladı. Şimdi Empire State Binası veya Özgürlük Anıtı kadar New York'un sembollerinden biri.
Büyükelçi Asma Köprüsü'nün böyle olması boşuna değil yaygın isim(İngilizceden "büyükelçi" olarak çevrilmiştir). Ne de olsa, sadece Detroit Nehri'nin iki kıyısını değil, iki eyaleti - Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada'yı birbirine bağlıyor. Üstelik bu ülkeler arasındaki ticaret trafiğinin yüzde 25'i buradan geçiyor. Bu köprünün en uzun açıklığının uzunluğu 564 metredir. Bu bina 1929 yılında açılmıştır.
Golden Gate, tüm dünyada olmasa da ABD'de en ünlüsüdür. 1280 metre açıklığa sahip bu yapı 1937 yılında inşa edilmiş ve yirmi yedi yıldır bu parametrenin rekorunu elinde tutmaktadır. İlginç bir şekilde, bu köprü şu anda gezegendeki en popüler intihar noktası. Ondan atlamanın 1200'den fazla kişinin ölümüne neden olduğuna inanılıyor.
Rusya'da, üstesinden gelmek adına asma köprüler inşa etmenin mümkün olacağı çok fazla büyük su bariyeri yok. Bu nedenle, ülkedeki en ünlü yapı nispeten küçük bir yapıdır. Kırım köprüsü Moskova'da, 1938'de açıldı. Asma açıklığının uzunluğu 168 metredir.
1973'te oldu tarihi olay tüm Avrasya için - Boğaz'ın karşısındaki ilk köprü İstanbul'da açıldı. Nihayet yerel yöneticilerin son bin yıldır hayalini kurdukları bu boğazın Avrupa ve Asya kıyılarını birbirine bağladı. Bu yapının toplam uzunluğu 1560 metredir ve içindeki askı açıklığı 1074'tür. Yayalar için erişim tamamen yasaktır - İstanbul yetkilileri “intihar başkenti” unvanını San Francisco'dan almak istemiyor.
1998 yılında Honshu ve Awaji adaları arasında açılan Akashi-Kaikyo Köprüsü, türünün dünyadaki en uzun asma yapısı haline geldi. Ve on beş yıldan fazla bir süredir bu onursal unvanı elinde tutuyor. İçindeki en büyük asma açıklığının uzunluğu 1991 metredir. Tüm çelik tellerini gererseniz, etrafını sarabilecek tek bir kablo elde edersiniz. Toprak yedi kattan fazla.
Danimarka'daki Great Belt Köprüsü'nün en büyük asma açıklığının uzunluğu 1624 metredir. Bu, dünyadaki en büyük rakam değil (bu konuda Japon Akashi-Kaikyo'nun 300 metreden fazla ilerisinde), ancak Avrupa'da rekor bir rakam. Eski Dünya için rekor kıran bir mühendislik yapısı 1998'de açıldı.
Çin'in Hubei eyaletindeki Siduhe Nehri üzerindeki köprüde, en büyük asma açıklığının uzunluğu daha da azdır - "yalnızca" 900 metre. Ancak bu yapı dünyanın en yüksek asma köprüsüdür. Yer seviyesinden en yüksek noktası yaklaşık 496 metredir. Tesis 2009 yılından beri faaliyet göstermektedir.
Nehrin karşısına bir kütük atmak senin için ilkel değil. Büyük asma köprülerin yapımı 10 yıl sürüyor. Sadece 0,25 cm çapındaki bir çelik kablonun yarım ton ağırlığı taşıyabileceği bilinse bile, bu zarif yüzbinlerce ton çeliğin arabalar ve hatta bazen trenlerle birlikte nasıl havada tutulduğu merak ediliyor. .
1. Akashi-Kaikyo Köprüsü, Japonya
Dünyanın en uzun asma köprüsü. Fotoğraf: takahito / flickr.com
Akashi Boğazı üzerinden Honshu ve Awaji adalarını birbirine bağlar. 1998'den beri en uzun köprü. Köprünün orta açıklığının yani asma kısmının uzunluğu 1991 metredir. Hesaplamalara göre 1990 m uzunluğunda olması gerekiyordu ama böyle bir simetrik sayı ortaya çıktı çünkü inşaat sırasında meydana gelen deprem nedeniyle bir pilon 1 metre hareket etti. 3911 m - köprünün tam uzunluğu. Köprü yolculuğu pahalıdır: 2.300 yen veya tek yön 30 dolar.
2. Xihoumen Köprüsü, Çin
1650 m - ana açıklık, tüm köprünün uzunluğu - 2,6 km. 2007 yılında açılan ve şu an dünyanın ikinci en uzunudur.
3. Büyük Kemer Köprüsü, Danimarka
Büyük Kemer Köprüsü. Fotoğraf: Erik Underbjerg / flickr.com
Ana açıklık - 1624 metre, toplam uzunluk köprü - 6790 m Bu, Avrupa'nın en uzun asma köprüsüdür, Büyük Kuşak'tan geçer.
4. Junyang Asma Köprüsü, Çin
Jiangsu Eyaletindeki Yangtze Nehri'ni geçerek Yangzhou ve Jenjiang şehirlerini birbirine bağlar. Ana açıklık -1490 m.
5. Humber Köprüsü, Birleşik Krallık
Humber Halici'nin karşısındaki köprü 1981'de inşa edildi. Destekler arasındaki açıklığının uzunluğu 1410 m, toplam uzunluğu 2,2 km'dir. 16 yıl boyunca dünyanın en uzun asma köprüsüydü.
6. Jiangyin Köprüsü, Çin
Jiangyin Köprüsü. Fotoğraf: Alex Z Huang
Çalışkan Çinliler bu köprüyü tam zamanında - 1949'da gerçekleşen Çin Halk Cumhuriyeti'nin ilanının 50. yıldönümü için tam zamanında inşa ettiler. Orta açıklığın uzunluğu 1385 m'dir.
7. Tsingma Köprüsü, Hong Kong
Tsingma Köprüsü. Fotoğraf: Kai Yan, Joseph Wong / flick.com
Bu, hem araçlar hem de metro trenleri tarafından kullanılabilen dünyanın en büyük asma köprüsüdür. "Asma" uzunluğu 1377 metredir.
8. Verrazano Köprüsü, ABD
Verrazano Köprüsü, New York. Fotoğraf: bilinmez4879 / flickr.com
1964'ten 1981'e kadar, sonraki iki köprüden sadece 18 daha fazla olan 1298 metrelik asma uzunluğu ile dünyanın en uzunuydu.
9. , ABD
Köprü Altın Kapı. Fotoğraf: mindwalker / flickr.com
Köprünün ana açıklığının uzunluğu 1280 m'dir Bu, Amerika'daki en tanınmış, fotoğraflanan ve sevilen beş köprüden biridir.
10. Yanglo Köprüsü, Çin
Köprünün toplam uzunluğu 2757 m, asma kısmın uzunluğu ise Golden Gate Köprüsü gibi 1280 m'dir.
Ana destek yapısının esnek bir eleman olduğu bir köprü - bir kablo (tel kablo, çelik halatlar, menteşeli bir zincir) ve karayolu ondan asılır. Asma köprüler çoğunlukla üç açıklıklıdır.
Yükün hareketi sırasında yolun deformasyonunu azaltmak için, asma köprülerde rolü açıklığın azalmasıyla artan makas veya takviye kirişleri kullanılır, çünkü önemli açıklıklarda sabit yük (ölü ağırlık) Hareketli bir yükle karşılaştırıldığında, kablonun, askıların ve yolun uzunluğu o kadar büyüktür ki, bunların hareketleri kablonun şekli üzerinde çok az etkiye sahiptir. Kablonun kıyılardaki uçları, bazen dayanaklarla bütünleşik olan ankraj dizilerine gömülür. Kayalık kıyıların varlığında ankrajlar doğrudan kayaya döşenebilir. Bazen kablolar, sözde oluşturan sertleştirici bir kiriş ile uçlara bağlanır. algılanan itme ile asılı üst yapı. Asma köprü kabloları, köprü mesnetleri üzerine kurulan metal köprülerden geçmektedir. veya yüksekliği kablo sarkmasının açıklığa kabul edilen oranına (genellikle 1:8-1:10) bağlı olan betonarme kuleler (direkler). Bu oranın artmasıyla kablodaki kuvvet azalır ve açıklığın rijitliği artar ancak direklerin yüksekliği ve dolayısıyla maliyeti artar.
Asma köprü inşaatı otoyollarda 300 m'nin üzerindeki açıklıklar için ekonomik olarak uygundur. 1960 yılında New York'ta Narrows boyunca ortalama 1.300 m açıklığa sahip yüksek hızlı hatların inşasına başlandı.Avrupa'da da yüksek hızlı hatların sayısı artıyor. 1960 yılında, merkezi açıklıkları yakl. 1000 m Mevcut çelik kaliteleri ile, pratik olarak mümkün olan maksimum açıklık yakl. 3000 m'ye eşittir Ancak asma köprü açıklıklarının artmasıyla köprü genişliğinin ve takviye kirişi yüksekliğinin açıklık uzunluğuna oranı azalmakta ve bunun sonucunda aerodinamik bozulmaktadır. köprünün özellikleri - rüzgarın hareketine direnme yeteneği. Birçoğu biliniyor. 19. yüzyılda V.m.'nin imha vakaları; 1940 yılında, hızı hesaplanandan sadece V olan rüzgarla, yeni inşa edilen Tacoma Köprüsü (ABD) titreşimlerden çöktü.
Ortalama açıklığı 854 m olan bu köprünün genişliği sadece 11,9 m, berkitme kirişi yüksekliği ise 2,44 m idi. ülkeler ve özellikle SSCB'de geniş çaplı analitik ve deneysel çalışmalar, aerodinamik çalışmalar yapılmıştır. bazı mevcut köprülerin güçlendirilmesinin bir sonucu olarak V. m.'nin stabilitesi ve yeni inşa edilen köprülerin sağlamlığı önemli ölçüde artırıldı.
Asma köprülerin, kural olarak, çok büyük su derinlikleri, gelgitlerin varlığı, fırtına rüzgarları, 65 m'ye kadar yükseklik gerektiren yoğun navigasyon ile büyük nehirler veya deniz boğazları boyunca inşa edilmesi nedeniyle, inşaatı bu tür köprüler (özellikle destekler) zordur.
Asma köprü montajı direklerle başlar. 210 m yüksekliğe ve 20.000 ton ağırlığa kadar olan çelik direkler, genellikle dikilirken direk üzerine tırmanan sürünen bir vinç tarafından monte edilir. Kabloları takma yöntemi, tasarımlarına bağlıdır. 2 çeşit kablo yapısı vardır. Birinci tip kablo, prefabrike çelik halatlardan oluşturulmuştur. Her halat, bir bankanın ankrajından, her iki pilon aracılığıyla diğer bankanın ankrajına çekilir ve burada bir teleferik yardımıyla sabitlenir. Tüm ipler asıldıktan sonra kelepçelerle bir kablo haline getirilir. Büyük Amerikan asma köprülerinde kullanılan ikinci tip kablo, soğuk çekilmiş çelik telden şantiyede örülür, kalınlıkları TAMAM. 200 kg/mm2'ye kadar çekme mukavemeti ile 5 mm. Bu tür tellerin ilmekleri, bir teleferik yardımıyla dönüşümlü olarak bir bankadan diğerine gerilir ve özel bir kablo kullanılarak bir kablo oluşturan teller halinde birleştirilir. makine ince tel ile sarılmıştır. Altın Kapı Boğazı üzerindeki asma köprünün 914 mm çapındaki iki kablosunun her biri 452 telden oluşan 61 şeritten oluşturulmuş ve 9500 ton ağırlığındadır. ortalama sürat Kablo eğirme ayda 768 ton oldu. Kabloların döşenmesinden sonra askılar, takviye kirişleri ve yol bunlardan asılır. Asma köprüler askılı köprüleri içerir, truss sistemi to-rykh, kiriş destekli köprülerin yanı sıra tüm elemanların gerilim altında çalışmasını sağlar
Aydınlatılmış.: perederiy G. P., İyi köprüler, t. 1-3, 6 ed., M., 1944-51; Steinman D.AT., Asma köprüler üzerine pratik bir inceleme, N.Y.-L., 1929.
Sayfa 2 / 6
En basit tipteki asma köprüler, istikrarlı bir yol ağının ortaya çıkmasından, ticaret ve takasın gelişmesinden bu yana Avrupa, Asya, Afrika ve Amerika ülkelerinde bilinmektedir. Köprü geçişlerinin yapımında asılı bir yapı kullanma fikri, doğal olarak, farklı kıtalarda ve farklı insanlar arasında üretici güçlerin belirli bir gelişme düzeyinde ortaya çıktı. AT Orta Asya ve Kafkasya'da dağ nehirlerini geçerken korkuluksuz dar asma köprüler inşa edildi (Şekil 7.3). Humboldt'a göre Güney Amerika'da köprüler bitkisel lifler ağaçların tepelerine yapıştırılmıştır. İngiltere'de 18. yüzyılın 40'lı yıllarından itibaren sanayi devrimi döneminde metal zincir asma köprüler inşa edilmeye başlandı.
Pirinç. 7.3 - Orta Asya'daki asma köprü
Asma köprülerin yapısal şemaları destekleyici yapının ve referans noktalarının net bir şekilde seçilmesi sayesinde, kural olarak, büyük mimari ifadeye sahip yapılar oluşturmaya izin verir. Bu tür köprüler, kentsel gelişimin zemininde iyi "okunur". Birkaç kez tekrar tekrar dikildiler büyük şehirler Avrupa ve Amerika. Ülkemizde 1936'da Moskova'nın nehir yoluyla yeniden inşası planını uygularken. Mühendis projesine göre Moskova. B.P. Konstantinov, burada var olan geçidin eski adıyla Kırım adını alan bir asma köprü inşa etti. Kırım köprüsü, rekor bir geçiş genişliğine sahip bağımsız direklere sahiptir (önceki derste bkz. Şekil 7.1). Böyle bir karar, yapının güvenilirliğini doğrulayan özel dinamik hesaplamalar gerektiriyordu. Köprü günümüze kadar çok başarılı bir şekilde işletilmiştir ve Moskova'nın en güzel köprülerinden biridir.
Orta açıklığı bir kilometreyi aşan köprülerden ilki, 1937'de San Francisco'da Golden Gate Boğazı'nın karşısına inşa edildi. Boğazın geçiş ekseni boyunca 115 m'ye ulaşan derinliği ve Amerika Birleşik Devletleri'nin Pasifik kıyısındaki en büyük limanının limanının girişindeki özel navigasyon koşulları, asılı bir yapı seçimini dikte etti. şema. Esas olarak karbon çeliğinden yapılan direklerin her birinin ağırlığı 220.000 kN idi. 60 m uzunluğundaki dikmelerin üst kısmında daha güçlü silikon çelik kullanılmıştır. Pilonun enine kesiti hücreseldir, köprü boyunca ve köprü boyunca gelişmiştir (Şekil 7.4). Enine kesit şekli, alanın yüksekliğini ve atalet momentini hesaplama gerekliliklerine ve pilon üzerindeki kuvvet etkilerinin doğasına göre değiştirmeyi kolaylaştırır. Pilonun üst kısımdaki enine kesit alanı 25 100 cm 2 , alt kısımda tabanda - 48 600 cm 2 . Kablolar, 24.500 m 3 hacimli beton blokların içine gömülmüş ve kayalık bir zemin üzerine oturtulmuştur. Taşıyıcı kablo, her biri 452 telden oluşan 61 şeritten oluşur ve 921 mm çapındadır. Takviye makasları arasındaki mesafe 27,42 m Taşıt yolunun genişliği 18,28 m, kaldırımları 3,35 m olan altı şeritli otomobil trafiği için tasarlanmıştır Orta açıklıktaki sabit yükün yoğunluğu 321 kN/m ve geçici tüm köprü - 595 kN / m, yani sabit yük geçici yükü yaklaşık 5,4 kat aşar.
Pirinç. 7.4 - Köprü direklerinin kesitleri: a - Altın Kapılar; b - Verrazano-Nerrows
Golden Gate Köprüsü, Tacoma felaketinden 3 yıl önce hizmete girdi ve elverişsiz bir genişlik / orta açıklık oranına sahip. Yapı bir bütün olarak rüzgara karşı hassastır ve yetersiz kararlı olarak sınıflandırılır.
Nehrin üzerindeki Tankarville köprüsünün Fransa'daki inşaatı sırasında. 1959'da trafiğe açılan Havre-Rouen karayolu üzerindeki Seine, kablo ile açıklığın ortasındaki takviye kirişinin üst kirişi arasında güvenilir bir bağlantı fikri uygulandı (Şekil 7.5). Böyle bir bağlantı, takviye kirişinin desteklerden biri üzerindeki yatay yer değiştirmelerden sabitlenmesi koşuluyla, üst yapının en tehlikeli çarpık simetrik salınım modlarının gelişimini büyük ölçüde karmaşıklaştırır ve üst yapının aerodinamik stabilitesini arttırır. Açıklıklı bir yapı seçerken, yan rüzgarda direncini azaltmak için önlemler alındı. Taşıt yolunun ince bir levha şeklindeki yapısı, takviye düğümlerine tutturulmuş kirişler üzerinde bulunur. Rüzgar akışı için geçiş tasarımı, Tacoma Köprüsü'nün katı ağ sertleştiricisinden çok daha küçük bir engeldir.
Pirinç. 7.5 - Tankarville köprüsü, 1959
Nehrin sol yakasındaki taşkın yatağında devasa dayanak. Seine, bir köprü açıklığının sağlanmasıyla bağlantılı olarak gerekli olduğu ortaya çıktı. Sağ kıyıdaki kaya çıkıntısı, pahalı bir ayağın yapımından vazgeçmeyi ve eğimli geçitlerde kabloları doğrudan kayaya tutturmayı mümkün kıldı.
Kasım 1964'te, nehrin ağzındaki dünyanın en büyük asma köprülerinden biri Amerika Birleşik Devletleri'nde hizmete girdi. New York Limanı'nın girişindeki Hudson, adını limanı ilk kez 1524'te keşfeden İtalyan gezgin Giovanni da Verrazano'dan almıştır ve daha sonra New York'un kıyılarında ortaya çıkmıştır. Köprü, önceden var olan bir feribot geçişinin yerine New York Otoyolu üzerinde inşa edildi. 12 trafik şeridi için tasarlanan köprünün kapasitesi yılda 48 milyon araçtır (Şekil 7.6). Köprünün merkez açıklığı 1300 m, yaklaşmalarla birlikte toplam uzunluğu 4178,5 m, askı kısmı 2040 m'dir.Çiftler halinde düzenlenmiş dört destek kablosunun her biri 915 mm çapında ve 61 telden oluşturulmuştur. çekme mukavemeti 1580 MPa olan 5 mm çapında 428 paralel çelik telden oluşan teller. Kablonun kopma kuvveti 1.000.000 kN'a ulaşır Güçlü çelik çerçeveler, şekil konturunun sağlamlığını sağlar. Yolun betonarme levhası, bir uzunlamasına kirişler ve çaprazlama sistemi ve makasların sabit yan yüzleri ile birlikte, yüksek burulma sertliğine sahip kapalı, uzamsal boru şeklinde bir yapıya monte edilmiştir. Alt ve üst taşıt yolları, her biri 3,75 m genişliğinde üç trafik şeridi için boyuna bariyerlerle ikiye bölünmüştür.Taşıt yolu, ana açıklığın ortasından ayaklara kadar %2 eğime sahiptir.
Pirinç. 7.6 - Verrazano-Narrows Köprüsü, 1964
Destekleyici kabloların toplam ağırlığı - 31787 ton; köprünün asma kısmının inşası için yüksek dayanımlı çelik tüketimi 108.840 ton, yaklaşımlar için - 18.140 ton Köprünün asma kısmı için takviye çeliği tüketimi 21.768 ton ve yaklaşımlar için 9070 ton, beton - sırasıyla 459.000 ve 84.150 m3.
Golden Gate Köprüsü ile karşılaştırıldığında, karayolunun daha ağır yapısı ve trafik şeridi sayısındaki artış nedeniyle kablolara binen yük %75 oranında artmıştır. Destek kablolarının gerilim seviyesindeki bir artış, üst yapının sertliğini önemli ölçüde artırdı. Kablolar için izin verilen gerilimler 600 MPa.
Askıların her biri, 56 mm çapında dört çift çelik halattan oluşuyor. Bir çift askı, bir kabloya sabitlenmiş ve cıvatalarla sıkılmış çelik bir bileziği saran bir halka oluşturur. Köprünün konumu göz önüne alındığında, köprünün yapısal formlarının ve mimarisinin seçimine çok dikkat edildi. Çelik direklerin şekli başarılı, gereksiz ayrıntılar olmadan sakin bir siluete sahip, bu da yapının görkemli ölçeğini vurguluyor.
İlgi çekici olan, 1966'da Lizbon'da nehrin karşısına inşa edilen, iki kademeli birleşik bir yolculuk için dünyanın en büyük asma köprüsüdür. Tako. Özel dikkat Lizbon, Atlantik kıyısının tektonik olarak aktif bir bölgesinde yer aldığından ve defalarca güçlü depremlere maruz kaldığından, tasarımında yapının sismik direncine verilmiştir. Köprünün hesaplama şeması, sistemdeki atalet kuvvetlerinin ve iç kuvvetlerin belirlenmesi ile titreşimlerin kinematik uyarılmasının ilgili dinamik problemini bir bilgisayarda çözerek bir depremin olası etkisi için kontrol edildi.
Bu durumda, birinin gerçek kaydı güçlü depremler Kaliforniya'da gözlemlendi.
Köprü çift hatlı geçiş için tasarlanmıştır demiryolu ve altı trafik şeridi olan tesisin işletmeye alınması iki aşamada öngörülmüştür. İlk etabın inşaatı günde 20.000 aracın geçişine yöneliktir. dört şeritte (Şekil 7.7 ve 7.8, a). İkinci aşama, üst geçidin altı şeride genişletilmesini ve çift hatlı bir demiryolu hattının döşenmesini sağlayacaktır (Şekil 7.7 ve 7.8, b). Hesaplanan canlı yükteki artış nedeniyle, asma üst yapı ek bir kablo sistemi ve takviye makas düğümlerini destekleyen düz adamlar takılarak güçlendirilmelidir. Bu durumda köprünün çelik yapıları, 950 MPa'ya kadar çekme dayanımına sahip yüksek mukavemetli alaşımlı çelikten yapıldığından takviye gerektirmeyecektir. Pilon yapılarının fabrika birleşim yerleri perçinlerle yapılmış ve takviye kirişleri kaynaklanmıştır. Tüm montaj bağlantıları - yüksek dayanımlı cıvatalarda.
Şekil 7.7 - Tahoe Köprüsü'nün sol (a) ve sağ (b) kısımları. 1966: No. 1-7 köprü destek numarası
Pirinç. 7.8 - Tahoe köprüsünün takviye kirişinin kesiti
Köprünün bazı teknik ve ekonomik verileri de ilgi çekici.
Ayaklar arasındaki mesafe 2277,64 m, kablolar arasındaki mesafe - 23,5 m Köprü altı açıklığının yüksekliği 70,1 m'dir (bkz. Şekil 7.7 ve Şekil 7.8). Her bir kablo, 4,9 mm çapında 304 galvanizli telden oluşan 87 tel demetinden oluşturulmuştur. 67 mm çapında 20 kablodan ek bir kablo sağlanır; Aynı kabloların 12 tanesinden uzun kılıflar geçirilir.
Direklerin temelleri düdendir (Şekil 7.9), güney pilonun altındaki 3 Nolu desteğin temeli ise su seviyesinden 79,3 m gibi rekor bir derinlikte atılmıştır. Direklerin sudan yüksekliği 190,5 m Köprü için malzeme tüketimi 72.600 ton çelik ve 263.000 m3 betondur.
Pirinç. 7.9 - 4 ve 5 numaralı ara destekler (bkz. Şekil 7.7)
En gelişmiş ve gelecek vaat eden asma köprü türlerinden biri - eğimli asma köprüler. 1972 - 1973 yıllarında Çelik Konstrüksiyon Merkez Araştırma Enstitüsü'nde. nehri geçmek için dalgalanma askılı ve 390 m'lik bir ana açıklığa sahip bir asma boru hattı tasarlanmıştır. Amu Derya Buhara-Ural gaz boru hattında ve 1974'te yine nehir boyunca 680 m açıklıkta bir asılı boru hattı inşa edildi. Amu Derya.
Teknik verilerinde öne çıkan, eğimli askılı köprüler İngiltere'de inşa edildi. İlk aerodinamik testler, İngiliz Ulusal Fizik Laboratuvarı tarafından, sonuncusu şemaya göre eğimli askılarla inşa edilen ve 1965 yılında trafiğe açılan Fort ve Severn köprülerinin projelerinin geliştirilmesi ile bağlantılı olarak başlatıldı.
Ana yapıcı kararlar Severn Köprüsü projesinde kullanılan 1990'lar, daha sonra İstanbul Boğazı ve Humber Boğazı'ndaki köprülerin yapımında kullanıldı. Bu köprülerin takviye kirişleri, iyi düzenlenmiş bir enine kesit şekline sahiptir ve kablolara eğimli askılarla tutturulmuş, sert bir kafes yapı oluşturan, düşük yükseklikte kapalı metal kutulardır. İstanbul Boğazı'nın karşısındaki köprü (Şekil 7.10) Ekim 1973'te hizmete girdi ve altı trafik şeridini geçecek şekilde tasarlandı. toplam tutar 36 milyon doları bulan köprü sismik bir bölgede bulunuyor ve 0,1 g ivmeye eşdeğer bir sismik etki için tasarlandı.
Pirinç. 7.10 - İstanbul Boğazı'ndaki asma metal köprü