asma kÖprÜler

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]


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


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


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


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


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


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


8/17

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


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


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


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


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


13/17

ekil 13. Boazii Kprs (Trkiye)

ekil 14. Fatih Sultan Mehmet Kprs (Trkiye)

13


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


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


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


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

asma kÖprÜler

Documents