ઇજનેરો આજે ગોલ્ડન ગેટ બ્રિજ કેવી રીતે બનાવશે?

27 મે, 1937 ના રોજ ગોલ્ડન ગેટ બ્રિજ ટ્રાફિક માટે ખુલ્યો ત્યારથી, તે અમેરિકન લેન્ડસ્કેપનું એક પ્રતીક પ્રતીક રહ્યું.

1870 સુધીમાં, લોકોને સાન ફ્રાન્સિસ્કો શહેરને મારિન કાઉન્ટી સાથે જોડવા માટે ગોલ્ડન ગેટ સ્ટ્રેટ પર ફેલાયેલો એક બ્રિજ બનાવવાની આવશ્યકતાને સમજાઈ ગયું હતું. જો કે, માળખાકીય ઇજનેર જોસેફ સ્ટ્રોસે પોતાનો પુલ પ્રસ્તાવ રજૂ કર્યો તે પહેલાં તે બીજી અડધી સદી હતી. યોજનાઓ વિકસિત થઈ, અને અંતિમ પ્રોજેક્ટને સસ્પેન્શન બ્રિજ તરીકે મંજૂરી આપવામાં આવી જે લેવાનું સમાપ્ત થયું બિલ્ડ કરવા માટે ચાર વર્ષથી વધુ .

જ્યારે ગોલ્ડન ગેટ બ્રિજ ઉપર ગયો, ત્યારે તે વિશ્વનો સૌથી લાંબો સસ્પેન્ડ બ્રિજ હતો - કેબલ બે ટાવરની વચ્ચેનો રસ્તો ધરાવે છે, જેમાં કોઈ વચગાળાનો ટેકો નથી. અને સેટિંગમાં સંખ્યાબંધ સ્વાભાવિક પડકારો હતા. તે લગભગ ખર્ચ થાય છે યુએસ $ 37 મિલિયન તે સમયે; આજ માળખાના નિર્માણ માટે લગભગ એક અબજ ડોલરનો ખર્ચ થશે. તેથી, છેલ્લાં 80 વર્ષોમાં ડિઝાઇન કેવી રીતે પકડી રહી છે - અને જો આપણે આજે શરૂઆતથી પ્રારંભ કરી રહ્યાં હોત, તો અમે કંઈક અલગ રીતે કરીશું?

સસ્પેન્શન બ્રિજની યોજનાકીય. લાલ સહાયક કેબલ્સ બ્લેક સસ્પેન્ડિંગ કેબલ્સથી વાદળી ટાવર્સ અને એન્કર પર દળો સ્થાનાંતરિત કરે છે.વાતચીત

વિશ્વનો સૌથી લાંબો સસ્પેન્શન બ્રિજ

ગોલ્ડન ગેટ બ્રિજ એક સસ્પેન્શન બ્રિજ છે, એટલે કે તે કોઈ પણ વચગાળાના ટેકા વિના લાંબા અંતરને પાર કરવા માટે કમ્પ્રેશન હેઠળ ટાવર્સની સાથે તણાવ હેઠળના કેબલ અને સસ્પેન્ડર્સ પર આધાર રાખે છે. રોડવે ડેક vertભી સસ્પેન્ડર્સથી અટકે છે જે ટાવર અને એન્કરની વચ્ચે ચાલતા બે મુખ્ય કેબલ્સથી જોડાય છે. સસ્પેન્ડર્સ વાહનોના દળો અને સ્વ-વજનને સહાયક કેબલ્સમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે જે ટાવરો પર અને નક્કર જમીન પર લંગર કરવામાં આવે છે. એક સરળ પહેર્યો સસ્પેન્શન બ્રિજ.રુતાહસા એડવેન્ચર્સ

આ આ પ્રકારના પ્રથમ પુલો સંભવત: ખીણ અથવા નદીને પાર કરવા માટે લવચીક દોરડાથી બે ખડકો જોડાયેલા. સેંકડો વર્ષો પહેલા, આ દોરડાઓ પ્લાન્ટ ફાઇબરથી બનેલા હતા; લોખંડની સાંકળો પછીથી આવી. ન્યુ યોર્ક સિટીમાં બ્રુકલિન બ્રિજ, 1883 માં ખુલ્યો, તે પહેલા સ્ટીલ કેબલનો ઉપયોગ કરતો હતો, જે પછી ધોરણ બની ગયો.

આ ટાવર્સ સંભવત a ખીણની દરેક બાજુએ એક સરળ ખડક તરીકે શરૂ થયો હતો; આખરે ઇજનેરોએ વિશાળ પથ્થર અથવા સ્ટીલ પાયર્સનો ઉપયોગ કર્યો. હમણાં પૂરતું, ગોલ્ડન ગેટ બ્રિજ, દરેક છેડે અને એક ટutબ પર બે ટાવર્સ દ્વારા આધારભૂત છે, જે દરિયાકાંઠે જડિત પાયા ઉપર મુકવામાં આવે છે.

ગોલ્ડન ગેટ બ્રિજની બે સહાયક કેબલ્સ એકમાત્ર વસ્તુ છે કે જે પુલને ટ્રાફિક માટે 1937 માં ખોલવામાં આવ્યો ત્યારબાદ બદલાયો નથી. દરેક મુખ્ય કેબલ પેંસિલની આશરે જાડાઈ સાથે 27,572 સ્ટીલ વાયર દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. બાંધકામ ક્રૂ લગભગ અટકી ગયા 80,000 માઇલ વાયર કેબલ પુલની એક બાજુથી બીજી તરફ.

આ કામ કરવા માટે કોઈ ખામી ન હોય તેવા ભાગમાં લાંબી જાડા કેબલનું નિર્માણ કરવું લગભગ અશક્ય છે. અને નિર્ણાયકરૂપે, જો એક પણ મોટી કેબલ બ્રિજને પકડી રાખે છે અને તેનાથી કંઇક થાય છે, તો આપત્તિજનક નિષ્ફળતા થશે. નાના વાયર પર આધાર રાખવાનો અર્થ એ છે કે કોઈપણ નિષ્ફળતા ધીમી હશે, આપત્તિને વાળવાનો સમય છોડશે.

લોકોએ પ્રથમવાર સાન ફ્રાન્સિસ્કોની ખાડીમાં પુલ પર વિચાર કરવો શરૂ કર્યો હોવાથી, સ્થાનના જોરદાર પવન, તોફાની પાણી અને શક્ય ભૂકંપના દળો સામે ટકી રહેવાની બંધારણની ક્ષમતા વિશે ભારે ચિંતા હતી. સાન ફ્રાન્સિસ્કો બે આંતરછેદ પર સ્થિત છે સક્રિય ટેક્ટોનિક પ્લેટો - દેખીતી રીતે કોઈ પણ પુલ પરથી ભૂકંપ આવે તે જોવાની ઇચ્છા રાખતો ન હતો, જે હાલમાં આજુબાજુ વહન કરે છે દરરોજ 112,000 વાહનો .

આ સમસ્યાથી બચવા માટે, બિલ્ડરો પવન અથવા સિસ્મિક બળોમાંથી આવતી energyર્જાને શોષી લેવા પુલના દરેક છેડે આંચકા શોષકને પણ સ્થિત કરે છે. આ ખાસ રચાયેલ વાઇબ્રેશન ડેમ્પર્સ એ રબર દ્વારા આવરી લેવામાં આવેલા મુખ્ય કોરથી બનેલા મીટર-વ્યાસના સિલિન્ડર છે. વ્યૂહાત્મક સ્થળોએ મૂકવામાં આવે છે, તેઓ energyર્જાને શોષી લે છે જે અન્યથા પુલને તૂટી શકે છે.

તેને સારી સ્થિતિમાં રાખવી

પરંપરાગત શાણપણ સૂચવે છે કે ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર પ્રોજેક્ટ તેના ઉદ્ઘાટન પછી તરત જ કરવામાં આવે છે. પરંતુ ગોલ્ડન ગેટ બ્રિજને ટીપટોપ સ્વરૂપમાં રાખવા માટે ચાલુ કડક જાળવણીની જરૂર છે. 80 વર્ષથી, સમર્પિત જાળવણી ક્રૂ પુલની સેવા આપી છે, જ્યાં જરૂરી હોય ત્યાં કાટવાળું અથવા તૂટેલા ભાગોને ફરીથી રંગ અને બદલીને ગોઠવી દીધા છે.

આ કાર્ય ધોરણોને લગતા કરવામાં આવવું જોઈએ. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે પુલના તમામ વિવિધ ટુકડાઓને જોડતા હજારો બોલ્ટ્સમાંથી કોઈપણને બદલીની જરૂર હોય ત્યારે, એક સાથે બે કરતા વધારે બહાર કા areવામાં આવતાં નથી, જેથી તે પવનને મજબૂત પવન અથવા ભૂકંપના દળો સામે સુરક્ષિત રાખે.

માળખાકીય જાળવણીના પ્રશ્નો પણ છે. સમય પસાર થવા અને તાપમાનના સતત ભિન્નતાને લીધે, કેબલ્સ અને સસ્પેન્ડર્સ વિસ્તરેલ અથવા કરાર કરે છે, અને સમયાંતરે તપાસ અને પુનtensionસ્થાપનની જરૂર પડે છે. આ પ્રકારના ગોઠવણને ટ્યુનિંગ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે અને જેવું કોઈ સંગીતકાર કેવી રીતે તાર વગાડીને શ્રેષ્ઠ અવાજ રાખે છે તેના સમાન છે.

જો આપણે આજે તેનું નિર્માણ કરીએ તો શું બદલાશે?

વિશાળ કારણે જાળવણી ખર્ચ , કેટલાક લોકોએ ગોલ્ડન ગેટ બ્રિજનું ફરીથી નિર્માણ સૂચન કર્યું છે જે ચાલુ જાળવણી અને operationપરેશન બીલોને મર્યાદિત કરશે. રાજકીય શક્યતાને બાજુ પર રાખીને, જો એન્જિનિયરો આજે તે શરૂઆતથી બનાવવામાં આવે તો તે પુલની રચના કેવી રીતે કરશે?

સમય જતાં, સંશોધનકારોએ હળવા સામગ્રીનો વિકાસ કર્યો. સ્ટીલ અથવા કોંક્રિટને બદલે ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ પોલિમર (એફઆરપી) નો ઉપયોગ આ પરિમાણના માળખાના વજનને ઘટાડવાનો એક માર્ગ છે. આ સ્વ-વજન તેના પ્રતિકારના 70 થી 80 ટકા જેટલા ઉપયોગ માટે જવાબદાર છે - તે નિષ્ફળ જાય તે પહેલાં તે સહન કરી શકે તે મહત્તમ ભાર છે. તેને ઘટાડીને, પુલની રચનાને ઓછી શક્તિની જરૂર પડશે, સસ્તા અને સરળ વિકલ્પોની મંજૂરી.

ઉદાહરણ તરીકે, ડિઝાઇનર્સે વેસ્ટ વર્જિનિયામાં માર્કેટ સ્ટ્રીટ બ્રિજ જેવા પુલોમાં ફાઇબર રિઇનફોર્સ્ડ કમ્પોઝિટ (એફઆરપી) સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવાનું પ્રારંભ કર્યું છે. એફઆરપી પ્લાસ્ટિક રેઝિનનો ઉપયોગ ગ્લાસ અથવા કાર્બન રેસાને જોડવા માટે કરે છે, જે સામગ્રીને શક્તિ આપે છે. કોંક્રિટ કરતા ચાર ગણા હળવા હોવાને કારણે, એફઆરપી પાંચથી છ ગણા મજબૂત હોય છે.

સંભવત a કોઈ અવેજીના ગોલ્ડન ગેટ બ્રિજમાં પરિવર્તન માટે ડિઝાઇનરનું પ્રથમ લક્ષ્ય એ કેબલની રચના હશે. હાલમાં જે સ્ટીલનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે તે કાટરોધક છે, નવી સામગ્રી કરતાં ચાર ગણો ભારે છે અને કઠોર ભેજ અને તાપમાન વાતાવરણમાં નિષ્ફળ થઈ શકે છે - જેમ કે આ સ્થાન પર તેનો સામનો કરવો પડે છે. કાર્બન કેબલ્સ વધુ નિષ્ક્રિય અને સમગ્ર વિશ્વમાં પહેલાથી ઉપયોગમાં છે.

કેબલ-સ્ટેડ બ્રિજમાં, કેબલ્સ ડેકથી સીધા ટાવર્સથી જોડાય છે.વાતચીત

આ હળવા કરતા સ્ટીલની સામગ્રીનો ઉપયોગ પુલના અન્ય તત્વોમાં પણ થઈ શકે છે, જેમ કે ટ્રાફિક માર્ગ. પ્લાસ્ટિક કમ્પોઝિટ ડેકિંગનો ઉપયોગ એ ગોલ્ડન ગેટ બ્રિજની ડેકનું આત્મ-વજન પાંચ પરિબળ દ્વારા નીચે લાવી શકે છે. તે ઇજનેરોને સસ્પેન્શન બ્રિજની જગ્યાએ કેબલ સ્ટેઇડ પુલની રચના અને નિર્માણ કરવામાં સક્ષમ બનાવશે. ત્યાંનો ફાયદો સસ્પેન્ડર્સને દૂર કરવાની ક્ષમતા હશે; કેબલ-સ્ટેઇડ બ્રિજ ફોર્સમાં ડેબલથી સીધા ટablesબર્સ પર કેબલ દ્વારા ટ્રાન્સમિટ કરવામાં આવે છે. સીએફઆરપી કેબલ્સ સાથેનો પ્રથમ હાઇવે કેબલ-સ્ટેડ બ્રિજ એ સ્વિટ્ઝરલેન્ડનો સ્ટોર્ક બ્રિજ છે, જે 1996 માં ખુલ્યો હતો.

એક કેબલ-સ્ટેડ બ્રિજ સસ્પેન્શન બ્રિજ કરતા લાંબો સમય હોઈ શકે છે, તેથી સપોર્ટ અને કિનારા વચ્ચેની તેની રચના સરળ થઈ શકે છે. ગોલ્ડન ગેટ બ્રિજ જ્યારે પ્રથમ વખત નિર્માણ પામ્યું ત્યારે આ કિનારાની નજીકના ટાવર નજીક, જ્યાં પાણીનો ભરાવો વધુ છીછરો છે તે મુખ્ય મુશ્કેલીઓને દૂર કરવામાં મદદ કરશે: deepંડા પાણીમાં ટાવરના પાયા પર કામ કરવું ખૂબ જ મુશ્કેલ અને ખર્ચાળ છે. મજબૂત પ્રવાહો સાથે.

ડેમ્પિંગ સિસ્ટમને નવી ડિઝાઇન સાથે પણ સંબોધિત કરી શકાય છે. ગોલ્ડન ગેટના નિર્માણમાં ઉપયોગમાં લેવામાં આવતા મુખ્ય કોર-આધારિત ડampમ્પર્સને નવી તકનીકીઓ દ્વારા બદલી શકાય છે જે પવન, ટ્રાફિક અને સિસ્મિક બળોનો પ્રતિકાર કરવામાં વધુ સક્ષમ છે. આ સુધારણા સુનિશ્ચિત કરશે કે ટાકોમા નારો બ્રિજ પરના એક જેવી નિષ્ફળતા - જ્યારે પવન બાજુની બાજુએ પવન ફૂંકાતો હતો, ત્યારે તે વળી ગયો હતો અને તૂટી પડ્યો હતો - અટકાવવામાં આવશે.

તે બધા સાથે, ગોલ્ડન ગેટ બ્રિજ હજી પણ સરસ કરી રહ્યો છે. અન્ય શક્ય અને સસ્તા વિકલ્પો સાથે પણ, કોઈ આર્ટ ડેકો આયકન અને તેના વિશ્વ વિખ્યાત આંતરરાષ્ટ્રીય નારંગી પેઇન્ટ જોબને બદલવા માટે વાસ્તવિક રીતે કામ કરી રહ્યું નથી. ટ્રાફિક, પવન અને સિસ્મિક લોડને કારણે તે તેની તાણ મર્યાદાથી વધી ન જાય તેની ખાતરી કરવા માટે ગોલ્ડન ગેટ બ્રિજ પર નજર રાખવામાં આવે છે. અમે આ ઇજનેરી માસ્ટરપીસના ઓછામાં ઓછા 80 વર્ષોની રાહ જોઈ શકીએ છીએ.

હોતા ગંગારાવ ખાતે સિવિલ અને એન્વાયર્નમેન્ટલ એન્જિનિયરિંગના પ્રોફેસર છે વેસ્ટ વર્જિનિયા યુનિવર્સિટી અને મારિયા માર્ટિનેઝ ડી લાહિદાલ્ગા ડી લોરેન્ઝો ખાતે સ્નાતક સંશોધન સહાયક છે વેસ્ટ વર્જિનિયા યુનિવર્સિટી . આ લેખ મૂળરૂપે પ્રકાશિત થયો હતો વાતચીત . વાંચો મૂળ લેખ .