Ce ar putea fi mai bun?Pexels De când Podul Golden Gate s-a deschis traficului pe 27 mai 1937, a fost un simbol iconic peisajul american.
Până în 1870, oamenii își dăduseră seama de necesitatea construirii unui pod care să se întindă peste strâmtoarea Golden Gate pentru a face legătura între orașul San Francisco și județul Marin. Cu toate acestea, a trecut încă o jumătate de secol înainte ca inginerul structural Joseph Strauss să-și prezinte propunerea de pod. Planurile au evoluat, iar proiectul final a fost aprobat ca un pod suspendat care a ajuns să fie preluat peste patru ani de construit .
Când Podul Golden Gate s-a ridicat, acesta a fost cel mai lung spațiu de pod suspendat din lume - cablurile susțin calea dintre două turnuri, fără suporturi intermediare. Și cadrul a avut o serie de provocări inerente. A costat aproximativ 37 milioane dolari SUA la momentul; construirea aceleiași structuri astăzi ar costa aproximativ un miliard de dolari. Deci, cum s-a menținut designul în ultimii 80 de ani - și am face lucrurile diferit dacă am începe astăzi de la zero? 
Schema unui pod suspendat. Cablurile roșii de susținere transferă forțele de la cablurile negre de suspendare la turnurile și ancorele albastre.Conversaţie
Cel mai lung pod suspendat din lume
Podul Golden Gate este un pod suspendat, ceea ce înseamnă că se bazează pe cabluri și suspensii sub tensiune, împreună cu turnuri sub compresiune pentru a traversa o distanță lungă fără suporturi intermediare. Puntea carosabilului atârnă de bretele verticale care se conectează la cele două cabluri principale care trec între turnuri și ancore la capăt. Suspensiile transferă forțele vehiculului și greutatea personală către cablurile de susținere care sunt ancorate la turnuri și pe sol solid. 
Un pod suspendat țesut simplu.Rutahsa Adventures
primele poduri de acest tip probabil a legat două stânci cu frânghii flexibile pentru a traversa o vale sau un râu. Cu sute de ani în urmă, aceste frânghii erau fabricate din fibră vegetală; lanțurile de fier au venit mai târziu. Podul Brooklyn din New York, deschis în 1883, a fost primul care a folosit cabluri de oțel, care au devenit apoi standard.
Turnurile au început probabil ca o simplă stâncă pe fiecare parte a văii; în cele din urmă, inginerii au folosit piloni masivi de piatră sau oțel. Podul Golden Gate, de exemplu, este susținut de un bont la fiecare capăt și de cele două turnuri, care sunt așezate peste fundații înglobate în fundul mării.
Cele două cabluri de susținere ale podului Golden Gate sunt singurul lucru care nu a fost schimbat de când podul a fost deschis traficului în 1937. Fiecare cablu principal este format din 27.572 fire de oțel cu grosimea aproximativă a unui creion. Echipajele de construcție au atârnat aproape 80.000 de mile de cabluri de sârmă de la o parte la alta a podului.
Este aproape imposibil să fabricați un cablu lung și gros dintr-o singură bucată, fără defecte, pentru a face această treabă. Și, în mod esențial, dacă un singur cablu mare ar ține podul și i s-ar întâmpla ceva, ar exista o defecțiune catastrofală. Mizând pe fire mai mici înseamnă că orice defecțiune ar fi mai lentă, lăsând timp pentru a devia dezastrul.
De când oamenii au început să se gândească la un pod în golful San Francisco, a existat o îngrijorare imensă cu privire la capacitatea structurii de a rezista vânturilor puternice ale locației, apelor turbulente și posibilelor forțe de cutremur. San Francisco este situat la intersecția a două plăci tectonice active - în mod evident, nimeni nu a vrut să vadă un cutremur dărâmând podul, care se desfășoară în prezent 112.000 de vehicule pe zi .
Pentru a evita această problemă, constructorii au localizat și amortizoare la fiecare capăt al podului pentru a absorbi energia provenită de la vânt sau forțe seismice. Aceste amortizoare de vibrații special concepute sunt cilindri cu diametrul de un metru, compuși dintr-un miez de plumb acoperit cu cauciuc. Amplasate în locații strategice, absorb energie care altfel ar putea cauza prăbușirea podului.
Menținându-l într-o formă bună
Înțelepciunea convențională ar sugera că un proiect de infrastructură este realizat la scurt timp după inaugurarea sa. Dar menținerea Podului Golden Gate sub formă de vârf necesită o întreținere strictă continuă. De 80 de ani, echipaje de întreținere dedicate au întreținut podul, revopsind și înlocuind componentele corodate sau rupte acolo unde este necesar.
Această lucrare trebuie realizată la standarde exigente. De exemplu, atunci când oricare dintre mii de șuruburi care conectează toate piesele podului necesită înlocuire, nu mai mult de două sunt scoase simultan, pentru a menține podul în siguranță împotriva vânturilor puternice sau a forțelor cutremurelor.
Există și probleme de întreținere structurală. Datorită trecerii timpului și a variabilității continue a temperaturii, cablurile și suspensiile se alungesc sau se contractă și necesită verificare periodică și retensionare. Acest tip de reglare este denumit tuning și este similar cu modul în care un muzician păstrează un instrument cu coarde sunând cel mai bine.
Ce s-ar schimba dacă l-am construi astăzi?
Datorită imensului costuri de întreținere , unii oameni au sugerat reconstrucția Podului Golden Gate într-un mod care ar limita facturile de întreținere și operațiuni în curs. Lăsând deoparte fezabilitatea politică, cum ar proiecta inginerii podul dacă ar urma să-l construiască astăzi de la zero?
În timp, cercetătorii au dezvoltat materiale mai ușoare. Folosirea polimerilor cu fibre armate (FRP) mai degrabă decât a oțelului sau betonului este o modalitate de a reduce greutatea unei structuri de această magnitudine. Această greutate personală este de obicei responsabilă pentru utilizarea a până la 70 până la 80 la sută din rezistența sa - aceasta este sarcina maximă pe care o poate suporta înainte de eșec. Prin reducerea acestuia, structura podului ar avea nevoie de mai puțină rezistență, permițând opțiuni mai ieftine și mai ușoare.
De exemplu, proiectanții au început să utilizeze materiale compozite armate cu fibre (FRP) în poduri precum Market Street Bridge din Virginia de Vest. FRP folosește o rășină din plastic pentru a lega împreună fibrele de sticlă sau carbon, care conferă rezistență materialului. Fiind de patru ori mai ușori decât betonul, FRP-urile sunt de cinci până la șase ori mai puternice.
Probabil că prima țintă a unui designer pentru schimbarea unui Golden Gate Bridge înlocuitor ar fi compoziția cablurilor. Oțelul utilizat în prezent este coroziv, mai greu de patru ori decât materialele mai noi și poate eșua în medii de umiditate și temperatură dure - la fel ca cele pe care le întâlnește în această locație. Cablurile de carbon sunt mai inerte și sunt deja utilizate în întreaga lume. 
Într-un pod cu cablu, cablurile se conectează direct de pe punte la turnuri.Conversaţie
Aceste materiale mai ușoare decât oțelul ar putea fi utilizate și în alte elemente ale podului, cum ar fi calea de circulație. Utilizarea podelelor compozite din plastic ar putea reduce greutatea automată a punții Golden Gate Bridge cu un factor de cinci. Acest lucru ar permite inginerilor să proiecteze și să construiască mai degrabă un pod suspendat decât un pod suspendat. Avantajul ar fi abilitatea de a elimina bretelele; într-un pod suspendat prin cablu forțele sunt transmise direct de pe punte la turnuri prin cabluri. Primul pod autostradat cu cabluri CFRP este Podul Elveției cu barză, deschis în 1996.
Un pod fixat prin cablu poate avea o lungime mai mare decât un pod suspendat, astfel încât structura sa între suporturi și țărm ar putea fi mai simplă. De asemenea, construirea turnurilor mai aproape de țărm, unde patul de apă este mai puțin adânc, ar contribui la ameliorarea uneia dintre principalele probleme când a fost construit pentru prima dată Podul Golden Gate: Este foarte dificil și costisitor să lucrezi pe fundațiile turnului în ape adânci. cu curenți puternici.
Sistemul de amortizare ar putea fi, de asemenea, abordat cu un nou design. Amortizoarele pe bază de miez de plumb care au fost utilizate în construcția Porții de Aur ar putea fi înlocuite cu tehnologii mai noi, care sunt mai capabile să reziste la vânt, trafic și forțe seismice. Această îmbunătățire ar asigura că o defecțiune precum cea de pe podul Tacoma Narrows - atunci când vântul suflă podul lateral, se răsucește și se prăbușește - va fi prevenită.
Cu toate acestea, Podul Golden Gate încă merge bine. Chiar și cu alte opțiuni fezabile și mai ieftine, nimeni nu lucrează în mod realist pentru a înlocui pictograma Art Deco și vopseaua internațională de portocaliu faimoasă din lume. Podul Golden Gate este atent monitorizat pentru a se asigura că nu depășește limitele sale de tensiune din cauza traficului, vântului și încărcăturilor seismice. Putem aștepta cu nerăbdare cel puțin încă 80 de ani din această capodoperă inginerească.
Hota GangaRao este profesor de inginerie civilă și de mediu la Universitatea din Virginia de Vest și Maria Martinez de Lahidalga de Lorenzo este asistent de cercetare absolvent la Universitatea din Virginia de Vest . Acest articol a fost publicat inițial pe Conversatia . Citeste Articol original .
