Бұдан артық не болуы мүмкін?Пексельдер Алтын қақпа көпірі 1937 жылы 27 мамырда көлік қозғалысы үшін ашылғаннан бері, бұл американдық ландшафттың белгішесі болды.
1870 жылға қарай адамдар Сан-Франциско қаласын Марин округімен байланыстыру үшін Алтын қақпа бұғазын қамтитын көпір салу қажеттілігін түсінді. Алайда, құрылымдық инженер Джозеф Штраус өзінің көпір туралы ұсынысын ұсынғанға дейін тағы жарты ғасыр өтті. Жоспарлар дамыды, ал соңғы жоба аспалы көпір ретінде қабылданды, ол аяқталды төрт жыл ішінде салу керек .
Алтын қақпа көпірі көтерілгенде, бұл әлемдегі ең ұзын аспалы аралық болды - кабельдер аралық тіректерсіз екі мұнараның арасындағы жолды ұстап тұрды. Орнатуда бірқатар қиындықтар болды. Бұл шамамен тұрды 37 миллион АҚШ доллары сол уақытта; дәл бүгінгі күні дәл сол құрылымды салу миллиард долларға жуық қаражат жұмсайды. Сонымен, 80 жыл ішінде дизайн қалай жүрді және егер біз бүгін нөлден бастасақ, басқаша әрекет етер ме едік? 
Аспалы көпірдің сызбасы. Қызыл тірек кабельдер күштерді қара аспалы кабельдерден көк мұнаралар мен зәкірлерге жібереді.Әңгіме
Әлемдегі ең ұзын аспалы көпір
Алтын қақпа көпірі - бұл аспалы көпір, яғни ол аралық тіреуіштерсіз ұзақ қашықтықты кесіп өту үшін қысылған мұнаралармен бірге кернеулі кабельдер мен аспаларға сүйенеді. Жол палубасы мұнаралар мен соңында анкерлер арасында өтетін екі негізгі кабельге қосылатын тік аспалардан ілулі. Аспалар қозғалтқыш күштерін және өз салмағын мұнараларға және қатты жерге бекітілген тіреу кабельдеріне жібереді. 
Қарапайым тоқылған аспалы көпір.Рутахсаның шытырман оқиғалары
The осы типтегі алғашқы көпірлер алқапты немесе өзенді кесіп өту үшін икемді арқандармен екі жартасты байланыстырған шығар. Жүздеген жылдар бұрын бұл арқандар өсімдік талшықтарынан жасалған; темір тізбектер кейінірек пайда болды. 1883 жылы ашылған Нью-Йорктегі Бруклин көпірі бірінші болып болат кабельдерді қолданды, содан кейін стандартты болды.
Мұнаралар аңғардың әр жағында қарапайым жартас сияқты басталған болуы мүмкін; сайып келгенде, инженерлер жаппай тас немесе болат тіректерді қолданды. Мысалы, Алтын қақпа көпіріне екі шетінде бір тірек және теңіз түбіне салынған іргетастардың үстінде орналасқан екі мұнара тірелген.
Алтын қақпа көпірінің екі тірек кабелі - бұл көпір 1937 жылы қозғалысқа ашылғаннан бері өзгермеген жалғыз нәрсе. Әрбір негізгі кабель қарындаштың қалыңдығымен 27 572 болат сымнан жасалған. Құрылыс бригадалары дерлік ілулі 80,000 миль сым кабельдер көпірдің бір жағынан екінші жағына.
Бұл жұмысты орындау үшін кемшіліктерсіз ұзын және қалың кабельді бір бөлікке жасау мүмкін емес. Ең бастысы, егер үлкен бір кабель көпірді ұстап тұрса және оған бірдеңе болса, апаттық ақаулық орын алуы мүмкін. Кішкентай сымдарға сүйену кез-келген істен шығудың баяу болатынын және апатты басқа бағытқа жіберуге уақыт қалдыратынын білдіреді.
Адамдар Сан-Франциско шығанағындағы көпір туралы алғаш ойлана бастағаннан бастап, құрылыстың орналасқан жердің қатты желдеріне, турбулентті суларына және мүмкін жер сілкінісі күштеріне төтеп беру қабілеті туралы үлкен алаңдаушылық туды. Сан-Франциско екінің қиылысында орналасқан белсенді тектоникалық плиталар - жер сілкінісінің қазіргі уақытта айналасында өтіп жатқан көпірдің құлдырауын көргісі келмейтіні анық Тәулігіне 112 000 көлік .
Бұл проблеманы болдырмау үшін құрылысшылар желдің немесе сейсмикалық күштердің әсерінен энергияны сіңіру үшін көпірдің әр шетіне амортизаторлар орналастырды. Бұл арнайы жасалған діріл сөндіргіштері - резеңке қапталған қорғасын өзегінен жасалған метр диаметрі бар цилиндрлер. Стратегиялық жерлерде орналастырылған олар энергияны сіңіреді, әйтпесе көпірдің құлауына әкелуі мүмкін.
Оны жақсы күйде ұстау
Кәдімгі даналық инфрақұрылымдық жоба инаугурациядан кейін көп ұзамай жасалынғанын айғақтайды. Алтын қақпа көпірін төбесінде ұстау үнемі күтімді қажет етеді. 80 жыл ішінде арнайы техникалық қызмет көрсету бригадалары қажет болған жағдайда тот басқан немесе бұзылған компоненттерді қайта бояп, ауыстырып, көпірге қызмет көрсетті.
Бұл жұмыс нақты стандарттарға сәйкес жүргізілуі керек. Мысалы, көпірдің барлық түрлі бөліктерін жалғайтын мыңдаған болттардың кез-келгені ауыстыруды қажет еткен кезде, көпірді қатты желден немесе жер сілкінісі күшінен қауіпсіз етіп ұстап тұру үшін бір мезгілде екеуден артық шығарылмайды.
Құрылымдық қызмет көрсету мәселелері де бар. Уақыттың өтуіне және температураның өзгермелілігіне байланысты кабельдер мен аспалар ұзарады немесе қысылады, оларды мезгіл-мезгіл тексеріп отыру қажет. Реттеудің бұл түрін күйге келтіру деп атайды және музыканттың ішекті аспапты қалай жақсы дыбыстайтынына ұқсас.
Оны бүгін салсақ не өзгерер еді?
Үлкен болғандықтан ұстау шығындары , кейбіреулер Алтын қақпа көпірін ағымдағы жөндеу және пайдалану төлемдерін шектейтін етіп қалпына келтіруді ұсынды. Саяси орындылығын қойып, инженерлер көпірді бүгіннен бастап нөлден салғысы келсе, оны қалай жобалайды?
Уақыт өте келе зерттеушілер жеңілірек материалдар жасады. Болаттан немесе бетоннан гөрі талшықты арматураланған полимерлерді қолдану - осы шамадағы құрылымның салмағын азайту тәсілі. Бұл салмақ, әдетте, оның төзімділігінің 70-80 пайызын пайдалануға жауап береді - бұл оның істен шыққанға дейінгі ең көп жүктемесі. Оны азайту арқылы көпірдің құрылымы беріктікті қажет етпейді, бұл арзан әрі қарапайым нұсқаларға мүмкіндік береді.
Мысалы, дизайнерлер Батыс Вирджиниядағы Market Street Bridge сияқты көпірлерде Fiber Reinforc Composite (FRP) материалдарын қолдана бастады. FRP материалға беріктік беретін шыны немесе көміртекті талшықтарды байланыстыру үшін пластикалық шайырды қолданады. Бетоннан төрт есе жеңіл болғандықтан, FRP бес-алты есе күшті.
Мүмкін дизайнердің Golden Gate көпірін ауыстыратын алғашқы мақсаты кабельдердің құрамы болар. Қазіргі болат коррозияға төзімді, жаңа материалдардан төрт есе ауыр және ылғалдылық пен температуралық ортада жұмыс істемеуі мүмкін - дәл осы жерде кездесетін сияқты. Көміртекті кабельдер инертті және бүкіл әлемде қолданылады. 
Аспалы көпірде кабельдер тікелей палубадан мұнараларға қосылады.Әңгіме
Бұл болаттан гөрі жеңіл материалдар көпірдің басқа элементтерінде, мысалы, жолдың жүріс бөлігінде де қолданыла алады. Пластикалық композициялық палубаны пайдалану Golden Gate Bridge палубасының салмағын бес есе төмендетуі мүмкін. Бұл инженерлерге аспалы көпірден гөрі аспалы көпірді жобалауға және салуға мүмкіндік береді. Артықшылығы суспензияларды жою мүмкіндігі болады; көпірде күштер тікелей палубадан мұнараларға кабельдер арқылы беріледі. CFRP кабельдері бар алғашқы магистральды көпір 1996 жылы ашылған Швейцарияның Лейлек көпірі болып табылады.
Аспалы көпірге қарағанда аспалы көпір ұзынырақ болуы мүмкін, сондықтан тіреулер мен жағалау арасындағы оның құрылымы қарапайым болуы мүмкін. Сондай-ақ, жағалауға жақын жерде, су қоймасы таяз жерде, мұнара салу Алтын қақпа көпірі бірінші рет салынған кездегі негізгі мәселелердің бірін жеңілдетуге көмектесер еді: мұнара негіздерінде терең суда жұмыс істеу өте қиын және қымбат күшті ағымдармен.
Демпферлік жүйені жаңа дизайнмен де шешуге болады. Алтын қақпаның құрылысында қолданылған қорғасын өзегіне негізделген демпферлерді желге, трафикке және сейсмикалық күштерге қарсы тұруға қабілетті жаңа технологиялармен ауыстыруға болады. Бұл жақсарту Tacoma Narrows көпіріндегі сияқты істен шығудың алдын алады - жел көпірді бүйірден соққан кезде, ол бұралып құлап қалады - оның алдын алуға болатын еді.
Осы айтылғандардың барлығымен Алтын қақпа көпірі әлі де жақсы жұмыс істейді. Арт-деко белгісін және оның әлемге әйгілі қызғылт сары бояуларын ауыстыру үшін басқа да мүмкін әрі арзан нұсқалармен ешкім нақты жұмыс істемейді. Алтын қақпа көпірі трафиктің, желдің және сейсмикалық жүктемелердің әсерінен оның кернеулер шегінен асып кетпеуі үшін мұқият бақыланады. Біз осы инженерлік шедеврдің кем дегенде тағы 80 жылын күте аламыз.
Хота ГангаРао Азаматтық және экологиялық инженерия профессоры Батыс Вирджиния университеті және Мария Мартинес де Лахидалга де Лоренцо жоғары ғылыми көмекшісі Батыс Вирджиния университеті . Бұл мақала бастапқыда жарияланған Сөйлесу . Оқу түпнұсқа мақала .
