Upload
cihad-soezen
View
219
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/6/2019 ASMA KPRLER
1/17
ASMA
KPRLER
Prof.Dr. Hasan Karata,
Dr. Gven Kymaz, Dr. Erdal Cokun
T.C. stanbul Kltr niversitesi
Mhendislik-Mimarlk Fakltesi
naat Mhendislii Blm retim yeleri
Elektronik Posta : [email protected]
8/6/2019 ASMA KPRLER
2/17
Asma Kprlerin Tarihsel Geliim Sreci ve alma
Prensibi
Asma kprlerin ilk kullanl tarih ncesi devirlere kadar uzanr. lk a insan asma
aac ve bambu gibi baz bitkilerin bklebilir elemanlarndan yapt kablolarla nehir,
dere, vadi gibi benzeri engellerden geebilmeyi baarmtr.
lk asma kpr zincir ve ip halatlar kullanlarak inliler tarafndan inaa edilmitir.
inde Min nehri kprs ile Peruda San Luis Rey kprs eski alara ait ilgin asma
kpr rnekleridir. Gnmzde kullanlan asma kprlerin sadece 100 yllk bir
gemileri vardr.
Asma kprlerin geliimindeki en byk etken, kukusuz elik kablolardr. El ile yaplan
telleri 14.yzylda Avrupada makinede ekilen teller izlemitir. Bgnklere benzeyen
ilk elik kablo ise 1834 ylnda Albert isimli bir Alman tarafndan gelitirilmitir. elik
kablolarn gelitirilmesi ve tayc sistem malzemesi olarak kullanlmaya balamasyla,
asma kprlerde byk gelimeler olmutur.
Asma kprlerin alma prensibi ekil 1de basite aklanmaya allmtr. Asma
kprlerde iki tayc kenar ayak, iki ana tayc kablo ve ana tayc kablolarn
baland ankraj ktleleri bulunmaktadr. Aralarn getii tabliye dediimiz yol, ask
ubuklar ad verilen ve genelde dey konumda olan kablolar yardmyla iki ana tayc
kabloya aslmtr.
2
8/6/2019 ASMA KPRLER
3/17
ekil 1. Asma Kprlerin alma Prensibi
Asma Kprlerin Tayc Sisteminin Oluturulmas
Kablolar
Asma sistemlerde kablo terimi, bklebilir (fleksibl) bir ekme elemann ifade edengenel anlamda bir terimdir. Kablolarn yapmnda kullanlan teller, scakta haddelenmi
yksek karbonlu elik ubuklarn soukta ekilmesi suretiyle retilirler. Korozyona kar
korunmalarn salamak iin teller bir tabaka saf inko ile kaplanarak galvanize edilirler.
3
8/6/2019 ASMA KPRLER
4/17
Bir rnek olarak stanbulda yapmna 1970 ylnda balanan ve 29 Ekim 1923 tarihinde
Cumhuriyetimizin ellinci ylnda hizmete giren Boazii kprsnn iki ana tayc
kablosunun her birinde 5 mm apnda yksek mukavemetli galvanize 10600 adet tel
bulunmaktadr. Paralel tel grubu dzende yaplan sz konusu ana kablo 600 mm apnda
bir grnm arz etmektedir.
Asma kpr uygulamalarnda halen kablo olarak kullanlan balca elemanlar :
a) Tel gruplar
Bir merkez tel etrafnda helisel olarak sarlan bir ya da daha ok tabakal telden oluur
(ekil 2).
ekil 2. Tel Gruplar
b) elik halatlar
Tel gruplarnn bir ekirdek etrafnda helisel olarak sarlmasyla elde edilirler (ekil 3).
ekil 3. elik Halatlar
c) Paralel tel gruplar
Tellerin helisel olarak sarlmayp, paralle bir dzende bir araya gelmesiyle elde edilir
(ekil 4).
4
8/6/2019 ASMA KPRLER
5/17
ekil 4. Paralel Tel Gruplar
Ana kablolar, ekil 5de grld gibi yksek mukavemetli, galvanizli, 5 mm apnda
tellerin ayaklar arasnda dzenlenen bir krk mekanizmas kullanlarak rlmesiyle
oluturulur.
ekil 5. Ana Kablolarn Oluturulmas
rlme ileminin tamamlanmasndan sonra ana kablolar uygun aralklarla epeevre
sktrlr ve tabliyeyi tayacak olan dey kablolarn bir ucu bu noktalara mesnetlenir
(ekil 6).
5
8/6/2019 ASMA KPRLER
6/17
ekil 6. Ana Kablonun Sktrlmas ve Dey Kablonun Balanmas
Tabliye
Aralarn kullanaca tabliyenin tayc sistemini kutu kesitli elik niteler
oluturmaktadr. Bu niteler glendirilmi elik levhalarn, kutu kesiti meydana
getirecek ekilde birbirine kaynakla birletirilmesi ile retilirler. ekil 7de de grld
gibi platformu oluturacak olan bu nitelerin herbiri, srayla su seviyesinden gerekli
ykseklie kartlarak bu seviyede daha nce kaldrlm olan bir baka niteye
birletirilir. Kaldrma ilemi ana kablolar arasnda dzenlenmi gezici bir vin yardmyla
yaplr.
6
8/6/2019 ASMA KPRLER
7/17
ekil 7. Tabliyenin Oluturulmas
Asma Kprlerden rnekler
1- Akashi Kaikyo Kprs
Dnyann en uzun kprsdr. Japonyada Kobe-Naruto karayolunda bulunmaktadr.
Akl 1991 m dir. Projesi ve inaat on ylda tamamlanm ve 1998 ylnda hizmetealmtr. Richter leine gre 8.5 byklnde oluabilecek depreme dayankl
olarak projelendirilmitir. Kpr 3.6 milyar dolara mal olmutur. naatnda 100den
fazla yklenici firma grev almtr. elik ayaklarnn uzunluu 298 m, tabliyenin deniz
seviyesinden ykseklii 65 m dir. Yapmnda yaklak olarak 181,400 ton elik ve 1.42
milyon m3 beton kullanlmtr (ekil 8).
7
8/6/2019 ASMA KPRLER
8/17
ekil 8. Akashi Kaikyo Kprs (Japonya)
2-George Washington Kprs
ABDde George Washington Kprsnn 1927 ylnda inaasna balanlm ve 1932
ylnda hizmete almtr. Kprnn akl 1067 m olup, denizden ykseklii 64 m dir
Ayaklarn ykseklii 182 m dir. Kpr 59 milyon dolara mal olmutur (ekil 9).
8
8/6/2019 ASMA KPRLER
9/17
ekil 9. George Washington Kprs (ABD)
3-Golden Gate Kprs
ABDde San Fransisco krfezinde yer alan kprnn tasarm ve inaas 1929-1937
tarihleri arasnda tamamlanmtr. 1280 m aklndadr. Ayaklarn ykseklii deniz
seviyesinden 227 m yksekliindedir. Yolun deniz seviyesinden ykseklii ise 67 m dir.
Kpr 35.5 milyon dolara mal olmutur (ekil 10).
9
8/6/2019 ASMA KPRLER
10/17
ekil 10. Golden Gate Kprs (ABD)
4-Humber Kprs
ngilterede 1981 ylnda hizmete giren Humber kprs 1410 m aklndadr. Severn
nehirinden ykseklii 30 m dir. Ayaklarnn ykseklii 155.5 m dir. Kablolarda
kullanlan tel uzunluu toplam 71.000 km dir. Kullanlan eliin toplam arl 16.500
ton, beton ise 480.000 tondur. Kprnn maliyeti 98 milyon pound civarndadr (ekil
11).
10
8/6/2019 ASMA KPRLER
11/17
ekil 11. Humber Kprs (ngiltere)
5- Verrazano Narrows Kprs
ABD New Yorkda yer alan bir zamanlarn en byk aklkl asma kprs olan
Verrazano Narrows 1298 m aklndadr. 1964 ylnda tamamlanm ve hizmete
almtr. Kpr 320 milyon dolara mal olmutur (ekil 12).
11
8/6/2019 ASMA KPRLER
12/17
ekil 12. Verrazano Narrows Kprs (ABD)
6-Boazii ve Fatih Sultan Mehmet Kprleri
Istanbulda Avrupa ve Asya ktalarn birletiren Boazii ve Fatih Sultan Mehmet
kprleri dnyann byk aklkl kprleri arasnda yer almaktadrlar. 1988 ylnda
tamamlanan ve hizmete alan Fatih Sultan Mehmet kprs 1090 m aklkla 12. srada,
1973 ylnda tamamlanan ve hizmete alan Boazii kprs ise 1074 m aklkla 13.
srada bulunmaktadr (ekil 13 ve ekil 14).
Boazii kprsnn ayaklarnn ykseklii 165 m, denizden ykseklii ise 64 m dir.
Yapmnda 23 bin ton elik, 71 m3 beton kullanlmtr. Zamann rakkamlarna gre 516
milyon TLye mal olmutur.
Fatih Sultan Mehmet kprsnn denizden ykseklii 64 m dir. Ayaklarn ykseklii
107.10 m dir. 130 milyon dolara mal olmutur. 2.5 yl gibi ksa bir srede tamamlanarak
bir rekora imza atlmtr.
12
8/6/2019 ASMA KPRLER
13/17
ekil 13. Boazii Kprs (Trkiye)
ekil 14. Fatih Sultan Mehmet Kprs (Trkiye)
13
8/6/2019 ASMA KPRLER
14/17
Tablo 1de dnyann en uzun aklna sahip 15 asma kprs, ismi, akl, bulunduu
ehir ve lke ile hizmete alma yllar itibariyle zetlenmitir.
No. Kpr Ad Aklk (m) ehir lke Yl
1 Akashi-Kaikyo 1991 Kobe-Naruto Japonya 1998
2 Great Belt East 1624 Korsor Danimarka 1998
3 Runyang South 1490 Zhenjiang in 2005
4 Humber 1410 Kingston-upon-Hull Ingiltere 1981
5 Jiangyin 1385 Jiangsu in 1999
6 Tsing Ma 1377 Hong Kong in 1997
7 Verrazano-Narrows 1298 New York, NY ABD 1964
8 Golden Gate 1280 San Francisco, CA USA 1937
9 Hga Kusten 1210 Kramfors sve 1997
10 Mackinac1158 Mackinaw City, MI ABD 1957
11 Minami Bisan-seto 1100 Kojima-Sakaide Japonya 1988
12 Fatih Sultan Mehmet 1090 Istanbul Trkiye 1988
13 Boazii 1074 Istanbul Trkiye 1973
14 George Washington 1067 New York, NY ABD 1931
15 Kurushima-3 1030 Onomichi-Imabari Japonya 1999
Tablo 1
Asma Kprlerde Periyodik Bakmn nemi
Zincirin gc en zayf halkasnn gc kadardr atasz asma kpr tarz yaplarn
tama glerini de bir anlamda ifade eden veciz bir szdr. Asma kprlerde zincir
halkalarna karlk gelen elemanlar elik kablolardr. Bu elemanlarn birinin ya da
birkann krlmalar ya da kopmalar kpry oluturan dier elemanlara ngrlmemi
fazla yklerin aktarlmas ile ksmi gmelere hatta kprnn tamamen yklmasna sebep
olabilirler. Byle bir olay 1967 ylnn Aralk aynda Amerika Birleik Devletlerinin
Virginia eyaletinde yaanmtr. Silver Bridge asma kprs 1928 ylnda ina edilmi
olan 670m aklkl bir asma kpryd. Kprnn ina tarihinden 40 yl sonra yklmas
sonucu yaplan aratrmalarda yklma sebebinin tekrarl ykler altnda bir kablo
balantsnn korozyona ve metal yorulmasna maruz kalmas eklinde tesbit edilmitir.
Korozyon basit manas ile paslanma, metal yorulmas ise bir telin ileri geri tekrarl
14
8/6/2019 ASMA KPRLER
15/17
bklmesi sonucu kopmasna sebep olan durumdur. Yllar iinde bu iki olumsuz koulun
ortaya kard atlak ilerlemi, balant eleman yerinden kopmu ve ilerleyen bir
ekilde dier kpr elemanlar burkularak kpr kmtr. Kopma asndan kritiklik
oluturan elik kablolar ve onlarn balant elemanlar gmeyi tetikleyici unsurlar
olmutur.
Asma kprlerde kopma asndan kritik elemanlarekmeye maruz kalan ve krlmalar
durumunda kprnn gmesine yol aabilecek eleman ya da eleman paralar olarak
tanmlanrlar. Asma kprlerde bu elemanlar tayc ana kablo ile kpr platformunu
birbirine balayan ve ask ubuklar olarak adlandrlan genelde dey konumdaki
kablolardr. Ancak kpr iindeki her ekme eleman kopma asndan kritik eleman
olarak dnlmemelidir. Bir ekme eleman koptuunda yk dier ekme elemanlarnn
artk kapasiteleri ile tanabiliyorsa krlan eleman kopma asndan kritik eleman
saylmaz. Yukarda verilen Silver Bridge olaynda (ekil 15) kopan eleman kprnn
tamamyla yklmasna sebep olduu iin kopma asndan kritik eleman olarak
nitelendirilebilir.
ekil 15. Silver Kprs (ABD)
Tekrarl ve titreimli ykler altnda kprde ekmeye alan elemanlar (kablolar ve
bunlarn mafsall paralar) zaman iinde metal yorulmasna maruz kalrlar. Bu yorulma
15
8/6/2019 ASMA KPRLER
16/17
hali baz mekanik ve metalurjik sreksizlik noktalarnda atlaklarn olumasn ve
ilerlemesini tetikleyebilir.
Asma kprlerde kopma asndan kritik elemanlar ve paralar tesbit edildikten sonra bir
program dahilinde bunlarn denetimi yaplmaldr. Denetim program, yaplacak
kontrollarn sklln ve bunlar ile ilgili sreleri iermelidir. Her kontrolde iyice
temizlenmi pheli noktalarn fotoraflar ekilmeli ve bir sonraki kontrolde bu
fotoraflar ile karlatrlarak elemanlarn mevcut durumlar kopma oluumu asndan
deerlendirilmelidir. zellikle, mafsall balant noktalarndaki kaynaklarda ve elik
levha elemanlarnda atlak, anma ve korozyon oluumu gzlenirse gerekli nlemler
derhal alnmaldr. Daha detayl kontrol iin tahribatsz testler yaplmal ve zellikle
atlak oluumu tesbit edilirse kontrol eleman zerinde yaplacak metal yorulmas
deerlendirme almalaryla desteklenmelidir. Bu alma ile elemanlarn kalan
yorulma mrleri ve atlak ilerleme oranlar hesaplanr ve alnmas gerekli nlemler
belirlenir.
Silver Bridge olay zellike asma tipi elik kprlerde periyodik kontrol ve bakm
almalarnn neminin altn izmitir. Kritik noktalarda olas atlaklarn tesbiti ve
nlem alnmas ancak dzenli kontrollar ile salanabilir. 1960l yllar ncesi kontrol
teknolojisi ile gnmz teknolojisi arasnda byk farklar olmasna karn hangi teknolojiile olursa olsun kontrol ve bakm dzenli aralklarla ciddi bir ekilde yaplmazsa bu tip
olaylarn yaanmas olasdr.
22 Ocak 2004 gn stanbulda yaanan iddetli kar frtnas srasnda stanbul Boazii
kprsnde bir ask kablosunun tabliye ile baland levhada bir ayrlma meydana
gelmitir. Asma kprnn bir kablosu koptu eklinde yaylan haber telaa neden
olmutur. Oysa kprde mevcut 272 ask elemanndan sadece birinin birleim
levhasndaki ayrlma kprnn gvenlii bakmndan nemli saylmayabilir.
Nitekim uzmanlar heyeti yapt inceleme sonunda kprnn sapasalam olduunu
kamuoyuna aklam bulunmaktadr. Ancak yukarda da akland gibi bu olay
16
8/6/2019 ASMA KPRLER
17/17
vesilesiyle periyodik bakm programnn nemi zerinde durulmal ve asma
kprlerimizde gerekli kontrollar yaplmaldr.
KAYNAKLAR
1. Asma Sistemler, Prof.Dr. Hasan Karata, .T.. Mimarlk Fakltesi Yaynlar, 1979.
2. http://www.pbs.org/wgbh/nova/bridge/meetsusp.html
3. http://www.inventionfactory.com/history/RHAbridg/sbtd/
4. http://www.hsba.go.jp/bridge/e-akasi.htm
5. http://www.pbs.org/wgbh/buildingbig/wonder/structure/akashi_kaikyo.html
6. http://www.panynj.gov/tbt/gwframe.HTM
7. http://www.mta.nyc.ny.us/bandt/html/veraz.htm
8. http://www.humberbridge.co.uk/
9. http://www.geocities.com/silver_bridge1967/Silver_Bridge.html
10. http://www.botek.info/Turkce/press.htm
11. http://www.fhwa.dot.gov/
12. Engineering the Humber Bridge, The Hillinton Press, Middlesex, England
Kendi kayna.
http://web.iku.edu.tr/~ecoskun/ASMA%20K%C3%96PR%C3%9CLER.doc
17
http://www.pbs.org/wgbh/nova/bridge/meetsusp.htmlhttp://www.inventionfactory.com/history/RHAbridg/sbtd/http://www.hsba.go.jp/bridge/e-akasi.htmhttp://www.pbs.org/wgbh/buildingbig/wonder/structure/akashi_kaikyo.htmlhttp://www.panynj.gov/tbt/gwframe.HTMhttp://www.mta.nyc.ny.us/bandt/html/veraz.htmhttp://www.humberbridge.co.uk/http://www.geocities.com/silver_bridge1967/Silver_Bridge.htmlhttp://www.botek.info/Turkce/press.htmhttp://www.fhwa.dot.gov/http://web.iku.edu.tr/~ecoskun/ASMA%20K%C3%96PR%C3%9CLER.dochttp://www.pbs.org/wgbh/nova/bridge/meetsusp.htmlhttp://www.inventionfactory.com/history/RHAbridg/sbtd/http://www.hsba.go.jp/bridge/e-akasi.htmhttp://www.pbs.org/wgbh/buildingbig/wonder/structure/akashi_kaikyo.htmlhttp://www.panynj.gov/tbt/gwframe.HTMhttp://www.mta.nyc.ny.us/bandt/html/veraz.htmhttp://www.humberbridge.co.uk/http://www.geocities.com/silver_bridge1967/Silver_Bridge.htmlhttp://www.botek.info/Turkce/press.htmhttp://www.fhwa.dot.gov/http://web.iku.edu.tr/~ecoskun/ASMA%20K%C3%96PR%C3%9CLER.doc