Askılı köprü -Cable-stayed bridge

Kablolu köprü
Vladivostok'taki Russky Köprüsü, 1104 metrelik bir orta açıklığa sahiptir. Dünyanın en uzun askılı köprüsüdür.
Vladivostok'taki Russky Köprüsü , 1104 metrelik bir orta açıklığa sahiptir. Dünyanın en uzun kablolu köprüsüdür.
Ata Asma köprü
İlişkili Ekstra doz köprü
Azalan Yan direkli askılı köprü , Kendinden demirli asma köprü , konsol direkli kablolu köprü
taşır Yayalar , bisikletler , otomobiller , kamyonlar , hafif raylı sistem
Açıklık aralığı Orta ila Uzun
Malzeme Çelik halat , ardgermeli beton kutu kirişler , çelik veya beton direkler
hareketli Numara
Tasarım çabası orta
Yanlış çalışma gerekli Normalde hiçbiri
İsveç ve Danimarka'da Malmö'den Kopenhag'a Øresund Köprüsü _ _

Askılı bir köprü , kabloların köprü güvertesini desteklediği bir veya daha fazla kuleye (veya direklere ) sahiptir . Ayırt edici bir özellik, doğrudan kuleden güverteye uzanan, normalde yelpaze benzeri bir desen veya bir dizi paralel hat oluşturan kablolar veya desteklerdir . Bu, güverteyi destekleyen kabloların ana kablodan dikey olarak asıldığı, köprünün her iki ucuna sabitlendiği ve kuleler arasında geçtiği modern asma köprünün aksine . Askılı köprü, konsol köprülerden daha uzun ve asma köprülerden daha kısa açıklıklar için idealdir . Bu, konsol köprülerin hızla ağırlaşacağı ve asma köprü kablolarının daha maliyetli olacağı aralıktır.

16. yüzyılın sonlarında askılı köprüler tasarlanıyor ve inşa ediliyordu ve bu form 19. yüzyılın sonlarında geniş bir kullanım alanı buldu. Brooklyn Köprüsü de dahil olmak üzere ilk örnekler, genellikle hem kablolu hem de süspansiyon tasarımlarından özellikleri birleştirdi. Kablo destekli tasarımlar, 20. yüzyılın başlarında, saf süspansiyon tasarımları kullanılarak daha büyük boşluklar ve betonarme çeşitli sistemler kullanılarak daha kısa boşluklar kapatıldığı için gözden düştü . 20. yüzyılın sonlarında yeni malzemelerin, daha büyük inşaat makinelerinin kombinasyonu ve eski köprülerin değiştirilmesi ihtiyacının bu tasarımların göreli fiyatını düşürmesi ile öne çıktı.

Tarih

Rönesans bilgesi Fausto Veranzio'nun 1595 / 1616'dan kalma zincirli köprü . Ağır tel halatların (çelik kablo) endüstriyel üretiminden önce, ilk olarak bağlantılı çubuklar (zincir) ile asma veya asma köprüler inşa edildi.

Hırvat - Venedik mucit Fausto Veranzio'nun bir kitabı olan Machinae Novae'de tasarımların bulunduğu 1595 yılına kadar uzanan kablolu köprüler . 1817 yaya köprüsü Dryburgh Abbey Köprüsü , James Dredge'in patentli Victoria Köprüsü, Bath (1836) ve daha sonra Albert Köprüsü (1872) ve Brooklyn Köprüsü (1883) dahil olmak üzere birçok erken asma köprü kablo destekli inşaattı. Tasarımcıları, teknolojilerin kombinasyonunun daha sert bir köprü oluşturduğunu buldu. John A. Roebling , Niagara Şelaleleri Asma Köprüsü'ndeki demiryolu yüklerinden kaynaklanan deformasyonları sınırlamak için bundan özellikle yararlandı .

Amerika Birleşik Devletleri'nde gerçek bir askılı köprünün bilinen en eski örneği, EE Runyon'un Bluff Dale, Teksas'ta (1890) ahşap kirişleri ve döşemesi olan büyük ölçüde sağlam çelik veya demir Bluff Dale Asma köprüsü veya haftalar önce, ancak Barton Creek'i mahvetti. Huckabay , Texas ve Gordon, Texas (1889 veya 1890) arasındaki köprü. Yirminci yüzyılda, kablolu köprülerin ilk örnekleri arasında A. Gisclard'ın kablo kuvvetlerinin yatay kısmının ayrı bir yatay bağlantı kablosu ile dengelendiği ve güvertede önemli bir sıkıştırmayı önlediği olağandışı Cassagnes köprüsü (1899) ve G Leinekugel le Coq'un Brittany'deki Lézardrieux'daki köprüsü ( 1924 ) . Eduardo Torroja , 1926'da Tempul'da kablolu bir su kemeri tasarladı. Albert Caquot'un Pierrelatte'deki Donzère-Mondragon kanalı üzerindeki 1952 beton döşemeli kablolu köprü , modern tipin ilklerinden biridir, ancak daha sonraki geliştirme üzerinde çok az etkisi olmuştur. . Franz Dischinger (1955) tarafından tasarlanan çelik döşemeli Strömsund Köprüsü , bu nedenle, daha çok ilk modern kablolu köprü olarak anılır.

Abdoun Köprüsü , Amman, Ürdün, ekstra dozlu bir köprü örneği

Diğer önemli öncüler arasında Fabrizio de Miranda , Riccardo Morandi ve Fritz Leonhardt vardı . Bu döneme ait ilk köprüler, Theodor Heuss Köprüsü'nde (1958) olduğu gibi çok az kablo kullandı. Bununla birlikte, bu, önemli montaj maliyetlerini içerir ve daha modern yapılar, daha fazla ekonomi sağlamak için çok daha fazla kablo kullanma eğilimindedir.

Asma köprü ile karşılaştırma

Belgrad'da alacakaranlıkta Ada Köprüsü ( Sırbistan )
Utrecht'teki Amsterdam-Ren Kanalı boyunca Prins Clausbrug

Asma köprüler asma köprülere benzer görünebilir , ancak prensipte ve yapımda oldukça farklıdırlar. Asma köprülerde, büyük ana kablolar (normalde iki) kuleler arasına asılır ve her iki ucundan yere sabitlenir . Zemin koşulları kötü olduğunda bunu uygulamak zor olabilir. Kulelerdeki mesnetler üzerinde serbestçe hareket eden ana kablolar, köprü tabliyesinin yükünü taşımaktadır. Döşeme kurulmadan önce kablolar kendi ağırlıklarından gerilim altındadır. Ana kablolar boyunca, daha küçük kablolar veya çubuklar, bölümler halinde kaldırılan köprü güvertesine bağlanır. Bu yapıldığında, köprüden geçen trafiğin canlı yükü ile olduğu gibi kablolardaki gerilim de artar. Ana kablolardaki gerilim, ankrajlarda zemine , kulelerde ise aşağı doğru sıkıştırılarak aktarılır.

  • Köprü türleri arasındaki fark
  • Asma köprü

    Asma köprü

  • Askılı köprü, fan tasarımı

    Askılı köprü, fan tasarımı

Askılı köprülerde, köprü yüklerini zemine ileten birincil taşıyıcı yapılar kulelerdir. Köprü güvertesini kulelerin yakınında desteklemek için genellikle bir konsol yaklaşımı kullanılır, ancak bunlardan daha uzak uzunluklar, doğrudan kulelere giden kablolarla desteklenir. Bunun dezavantajı, asma köprünün aksine, kabloların doğrudan yukarı değil yanlara doğru çekilmesidir, bu da köprü güvertesinin ortaya çıkan yatay sıkıştırma yüklerine direnmek için daha güçlü olmasını gerektirir, ancak sağlam ankrajlar gerektirmeme avantajına sahiptir. asma köprünün ana kablolarının yatay çekimine direnmek için. Tasarım gereği, kablolu köprünün tüm statik yatay kuvvetleri, destek kulelerinin eğilme veya kayma eğiliminde olmaması ve dolayısıyla yalnızca canlı yüklerden gelen yatay kuvvetlere direnmesi için dengelenmiştir.

Aşağıdakiler, kablolu formun temel avantajlarıdır:

Tasarımlar

Askılı köprülerde dört ana donanım sınıfı vardır: mono , arp , fan ve yıldız .

  • Mono tasarım , kulelerinden tek bir kablo kullanır ve sınıfının daha az kullanılan örneklerinden biridir.
  • Arp veya paralel tasarımda , kablolar neredeyse paraleldir, böylece kuleye bağlantılarının yüksekliği, kuleden güverteye monte edilmelerine kadar olan mesafeyle orantılıdır.
  • Fan tasarımında , kabloların tümü kulelerin tepesine bağlanır veya üzerinden geçer. Fan tasarımı, kulelere uygulanan minimum moment ile yapısal olarak üstündür, ancak pratik nedenlerden dolayı, özellikle birçok kablonun gerekli olduğu durumlarda modifiye fan (yarı fan olarak da adlandırılır) tercih edilir. Modifiye edilmiş fan düzenlemesinde, kablolar kulenin tepesine yakın bir yerde sonlanır ancak daha iyi sonlandırmaya, daha iyi çevre korumasına ve bakım için ayrı kablolara iyi erişime izin vermek için birbirinden yeterince aralıklıdır.
  • Nispeten nadir görülen başka bir tasarım olan yıldız tasarımında, kablolar arp tasarımı gibi kule üzerinde aralıklıdır, ancak güverte üzerinde bir noktaya veya birkaç yakın aralıklı noktaya bağlanır.
  • Köprü türleri arasındaki fark
  • mono tasarım

    mono tasarım

  • Arp tasarımı

    Arp tasarımı

  • Fan tasarımı

    Fan tasarımı

  • Yıldız tasarımı

    Yıldız tasarımı

Askılı bir köprünün yedi sütun düzenlemesinin tümü.

Destek kolonları için ayrıca yedi ana düzenleme vardır: tek , çift , portal , A-şekilli , H-şekilli , ters Y ve M-şekilli . Son üçü, iki düzenlemeyi bir araya getiren hibrit düzenlemelerdir.

  • Tek düzenleme, kablo desteği için normalde güvertenin ortasından çıkıntı yapan, ancak bazı durumlarda bir tarafta veya diğerinde bulunan tek bir sütun kullanır . Örnekler: Fransa'daki Millau Viyadüğü ve Florida'daki Sunshine Skyway Köprüsü .
  • Çift düzenleme, güvertenin her iki tarafına sütun çiftleri yerleştirir. Örnekler: Danimarka ve İsveç arasındaki Øresund Köprüsü ve Rusya'daki Zolotoy Köprüsü .
  • Portal , ikili düzenlemeye benzer , ancak kapı benzeri bir şekil veya portal oluşturmak için iki sütunun üstlerini birleştiren üçüncü bir üyeye sahiptir. Bu, özellikle çapraz yüklere karşı ek güç sağlar. Örnekler: Louisiana'daki Hale Boggs Köprüsü ve Tanzanya'daki Kirumi Köprüsü .
  • A -şekilli tasarım, konsept olarak portala benzer, ancak iki sütunu üstte buluşacak şekilde birbirine doğru açı vererek üçüncü üyeye olan ihtiyacı ortadan kaldırarak aynı amaca ulaşır. Örnekler: Güney Carolina'daki Arthur Ravenel Jr. Bridge ve Norveç'teki Helgeland Bridge .
  • H şeklindeki tasarım , alt kısımdaki portalı üst kısımdaki ikili ile birleştirir . Örnekler: Norveç'teki Grenland Köprüsü ve Portekiz'deki Vasco da Gama Köprüsü .
  • Ters Y tasarımı , alt kısımdaki A-şeklini üst kısımdaki tekli ile birleştirir . Örnekler: Fransa'daki Pont de Normandie ve Güney Kore'deki Incheon Köprüsü .
  • M-şekilli tasarım , her biri diğerinin yanında bulunan iki A-şeklini birleştirerek bir M oluşturur. Bu tür bir düzenleme nadirdir ve çoğunlukla tek başına A-şekilli bir düzenlemenin çok zayıf olacağı geniş köprülerde kullanılır. . Örnekler: Teksas'taki Fred Hartman Köprüsü ve yine Teksas'ta planlanan kardeş köprüsü Ship Channel Bridge .

Tasarıma bağlı olarak, kolonlar köprü tabliyesine göre dikey veya açılı veya kavisli olabilir.

Varyasyonlar

Yan direkli askılı köprü

Puente de la Unidad , San Pedro Garza García ve Monterrey'e katılarak bir Konsol direkli kablolu köprü

Bir yan direkli kablolu köprü , yalnızca bir tarafta desteklenen merkezi bir kule kullanır. Bu tasarım kavisli bir köprünün inşasına izin verir.

Konsol direkli kablolu köprü

Yapısında çok daha radikal olan Puente del Alamillo (1992), açıklığın bir tarafında tek bir konsol direği , bir tarafında sadece köprü güvertesini desteklemek için kablolar kullanır. Diğer askılı tiplerden farklı olarak, bu köprü, temeline önemli ölçüde devirme kuvveti uygular ve direğin, kablo kuvvetleri karşı kablolar tarafından dengelenmediğinden, kabloların neden olduğu bükülmeye direnmesi gerekir. Bu özel köprünün direği, büyük bir bahçe güneş saatinin gnomonunu oluşturur . Mimar Santiago Calatrava tarafından yapılan ilgili köprüler arasında Puente de la Mujer (2001), Sundial Bridge (2004), Chords Bridge (2008) ve Assut de l'Or Bridge (2008) bulunmaktadır.

Çok açıklıklı kablolu köprü

Moskova'daki Zhivopisny Köprüsü , çok açıklıklı bir tasarımdır.

Üçten fazla açıklığa sahip askılı köprüler, 2 açıklıklı veya 3 açıklıklı yapılardan önemli ölçüde daha zorlu tasarımlar içerir.

2 açıklıklı veya 3 açıklıklı bir askılı köprüde, ana açıklıklardan gelen yükler normalde uç açıklıklardaki desteklerle uç dayanakların yakınına sabitlenir . Daha fazla açıklık için durum böyle değildir ve köprü yapısı genel olarak daha az serttir. Bu, hem güverte tasarımında hem de direklerde zorluklar yaratabilir. Durumun bu olduğu çok açıklıklı yapıların örnekleri arasında , direkleri stabilize etmek için ek 'çapraz çapraz' desteklerin kullanıldığı Ting Kau Köprüsü ; Çift ayaklı kulelerin kullanıldığı Millau Viyadüğü ve Mezcala Köprüsü ; ve çok sert çok ayaklı çerçeve kulelerin benimsendiği General Rafael Urdaneta Köprüsü . Asma köprüyle ilgili benzer bir durum, hem Büyük Seto Köprüsü'nde hem de her üç asma açıklığı setinden sonra ek ankraj ayaklarının gerekli olduğu San Francisco-Oakland Körfezi Köprüsü'nde bulunur - bu çözüm kablolu köprüler için de uyarlanabilir.

Ekstra doz köprü

Twinkle-Kisogawa, kablo destekli bölümler arasında uzun boşluklar bulunan ekstra dozlu bir tasarımdır.

Ekstra dozlu bir köprü, daha sağlam ve daha güçlü olması, kabloların kuleye yakın atlanmasına ve kulelerin açıklıkla orantılı olarak daha düşük olmasına izin veren, daha sağlam bir köprü tablasına sahip kablolu bir köprüdür. İlk para iadesi yapılan köprüler, İsviçre'deki Ganter Köprüsü ve Sunniberg Köprüsü idi. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki ilk parasız köprü olan Pearl Harbor Memorial Bridge , Haziran 2012'de New Haven, Connecticut'taki Quinnipiac Nehri boyunca I-95'i taşımak için inşa edildi.

Kablo destekli beşik sistemli köprü

Bir beşik sistemi, direklerdeki ankrajları ortadan kaldırarak, sürekli bir eleman olarak köprü güvertesinden köprü güvertesine desteklerdeki halatları taşır. Her bir epoksi kaplı çelik şerit, bir inçlik (2,54 cm) çelik boru içinde kızağın içinde taşınır. Her bir iplik, bağımsız olarak hareket ederek, tek tek ipliklerin çıkarılmasına, incelenmesine ve değiştirilmesine izin verir. Bu tür ilk iki köprü, 2006'da tamamlanan Penobscot Narrows Köprüsü ve 2007'de tamamlanan Veterans' Glass City Skyway'dir .

İlgili köprü türleri

Kendinden demirli asma köprü

Kendinden demirli bir asma köprü , güvertenin düşmesini önleyen germe kuvvetlerinin, kule içinde dikey olarak ve güverte yapısı boyunca yatay olarak sıkıştırma kuvvetlerine dönüştürülmesi bakımından, kablolu asma köprü ile prensipte bazı benzerliklere sahiptir. Kendinden ankrajlı tip, sıradan asma köprünün ağır kablo ankrajlarından yoksun olmasına rağmen, asma kablolara sahip kavisli ana kablolara sahip olması asma köprü ile de ilgilidir . Asma köprü veya asma köprüden farklı olarak, kendinden demirli asma köprü, inşaat sırasında kirişlerle desteklenmelidir ve bu nedenle inşa edilmesi daha pahalıdır.

Önemli kablolu köprüler

Ayrıca bakınız: En uzun kablolu köprü açıklıklarının listesi ve Kategori:Kablo destekli köprüler
Erasmus Köprüsü, Erasmusbrug , Rotterdam , Hollanda
  • Erasmus Köprüsü , Hollanda'nın Rotterdam kentindeki Nieuwe Maas'tan geçiyor . Köprünün güney açıklığı, köprünün altından geçemeyen gemiler için 89 metrelik (292 ft) bir baskül köprüsüne sahiptir. Baskül köprüsü, Batı Avrupa'nın en büyük ve en ağırıdır ve dünyadaki türünün en büyük paneline sahiptir.
Çerçevenin sol ucunda Galata Kulesi ile Haliç Metro Köprüsü'nün bir görünümü , İstanbul , Türkiye
Dallas , Teksas , ABD'deki Trinity Nehri üzerindeki Margaret Hunt Hill Köprüsü (2012)
Çoğu SNP (Slovak Ulusal Ayaklanmasının Köprüsü) – bir pilon ve bir kablolu uçağa sahip dünyanın en uzun kablolu köprüsü (Bratislava, Slovakya, 1967–1972).
Pelješac Köprüsü , güneydoğu Hırvat bölgesini ülkenin geri kalanına bağlar.
  • Pelješac Köprüsü , Dubrovnik-Neretva County , Hırvatistan. 2404 metre (7,887 ft) uzunluğunda ve 98 metre (322 ft) yüksekliğinde, güneydoğu yarı-exclave'i ülkenin geri kalanına bağlayan ve Komarna ile Pelješac arasındaki deniz kanalını kapsayan bir karayolu köprüsüdür .
  • Penobscot Narrows Köprüsü ve Gözlemevi , kulelerden birinin tepesinde bir gözlemevi bulunan ve 2.120 fit (646 m) bir açıklığa sahip bir yol köprüsü.
  • 14 Ağustos 2018'de bir yağmur fırtınası sırasında bir kısmı çöken Ponte Morandi
  • Pont de Normandie , Fransa'nın Normandiya kentinde Seine'yi geçiyor (1988 - 1995) - kısaca dünyanın en uzun kablolu köprüsü.
  • Queensferry Crossing (eski adıyla Forth Replace Crossing) İskoçya'da bir karayolu köprüsüdür. Firth of Forth boyunca mevcut, süspansiyonlu Forth Road Bridge'in yanında inşa edilmiştir ve 2017'de tamamlandığında 2700m'de dünyanın en uzun üç kuleli kablolu askılı köprüsü olmuştur.
  • Bu tipteki ilk modern askılı köprü olan Pont de Brotonne , 1977'de trafiğe açıldı.
  • İspanya'da Vigo yakınlarındaki Rande Köprüsü , inşaat sırasında (1973–1977) dünyanın en uzun ve en ince açıklığına sahip karayolu askılı köprüdür. 148 metre (486 ft) + 400 metre (1.300 ft) + 148 metre (486 ft) olmak üzere üç uzun açıklık. Direkler betonda, kiriş çelikte.
  • Rio-Antirio köprüsü Korint Körfezi'ni Patras , Yunanistan yakınlarında geçiyor . Toplam 2.880 metre (9.450 ft) uzunluğunda ve dört kulede, dünyanın en uzun ikinci asma güvertesine (2.258 metre (7.408 ft) uzunluğunda) sahiptir ve yalnızca güney Fransa'daki Millau Viyadüğü'nün güvertesi vardır. 2,460 metrede (8.070 ft) daha uzun. Bununla birlikte, sonuncusu, kablo direkleri dışında direklerdeki yataklarla da desteklendiğinden, Rio-Antirrio köprü güvertesi, dünyanın en uzun kablolu tam asma güvertesi olarak kabul edilebilir.
  • Russky Köprüsü , dünyanın en uzun açıklığına sahip askılı köprü, 1.104 metre (3.622 ft) metre. Vladivostok , Rusya .
Rio Negro Köprüsü , 3.595 metrede (11,795 ft), Brezilya'daki en uzun kablolu köprüdür .

Referanslar

daha fazla okuma

  • De Miranda F., ve diğerleri, (1979), "Uzun açıklıklı kablolu köprülerdeki temel problemler", Rep. n. 25, Dipartimento di Strutture – Università di Calabria – Arcavacata (CS) İtalya, (242 sayfa) Eylül 1979.
  • Gregory, Frank Hutson; Freeman, Ralph Anthony (1987). Bangkok Askılı Köprü . 3 F Mühendislik Danışmanları, Bangkok. ISBN'si 974-410-097-4.
  • Podolni, Walter; Scalzi, John B. (1986). Askılı köprülerin yapımı ve tasarımı (2. baskı). New York: Wiley. ISBN'si 0471826553.*
  • Walther, René; et al. (1999). Askılı Köprüler (2. baskı). Thomas Telford. ISBN'si 0-7277-2773-7.

Dış bağlantılar