Co se stalo s Tacoma zužuje most?

Dne 7. listopadu 1940 bylo velkou zprávou dne úplné selhání a zhroucení Tacoma Narrows Bridge ve státě Washington. Most jednoduše roztrhal sám od sebe a spadl do vod Puget Sound. Jak a proč se to stalo, jsou otázky, které byly teprve nedávno dostatečně zodpovězeny.

Tacoma "zužuje" označuje nejbližší bod na Puget Sound mezi pobřežím Washingtonu a olympijským poloostrovem. Most přes úzky znamenal, že státní vláda by mohla otevřít další část státu k expanzi, a tak chtěli jednu postavit.

Ve 30. letech byl trendem, zejména u dlouhých staveb, půvabný visutý most. Architekti a inženýři hledali nejpůvabnější, nejlehčí a nejtenčí návrhy. Výsledkem bylo, že zúžený most Tacoma byl po dokončení dlouhý 5,939 stop (1 810,2 metrů) a široký jako tyč 39,9 metrů (11,9 metrů). To bylo také lehký, díky mělké nosníkové desky používané ve stavebnictví. Elegantní? Nepochybně. To zahájilo provoz 1. července 1940.

Veřejnost nevěděla, že se most ve fázi výstavby projevoval neobvyklým chováním, ale brzy zjistili, že jejich vysoký, spindly bridge není v pořádku. Odborníci si všimli neobvyklého lineárního pohybu po vozovce, když vítr stoupal, jak se to často děje prostřednictvím úzkých. Inženýři se pokusili kompenzovat některé z těchto „oscilací“ instalací hydraulických nárazníků a ocelových „stahovacích“ kabelů, které jej stabilizovaly. Přesto, středové rozpětí mělo zvyk zvlněné nahoru a dolů, podobně jako horská dráha.

Řidiči brzy zjistili, že se zdálo, že auta před nimi mizí v „údolích“ a objevují se na vrcholu kopce. Lidé přišli z daleka, aby jednotky na horské dráze mostu. Místní obyvatelé rychle přezdívali strukturu „Cválající Gertie“ a zasekla se.

Dne 7. listopadu 1940 státní policie a oddělení silnic uzavřelo most v provozu asi v 10 hodin ráno, poté, co byly hlášeny zprávy o vlnách 3 až 5 stop (1 až 1,5 metru), s větry vyššími než 56,3 km / h. Naštěstí na tom stále zůstal jen jeden člověk a podařilo se mu vystoupit, než se rozprostřelo rozpětí středu. Když se shromážděný dav díval ve fascinované hrůze, rozpětí středu se začalo kroužit ze strany na stranu a také se pohybovalo nahoru a dolů. Každý věděl, že pozorování mostu nemohlo dlouho vydržet tento druh pohybu.

Při teplotě okolo 10:30, první kusy chodníku začaly klesat. V 11:02 začaly ustupovat kabely, které držely středové rozpětí, a západní část se převrátila a narazila do vody. Od 11:09, zbývající část středové rozpětí byla pryč, stejně. Cval Gertie nebylo víc. Zůstaly jen boční rozpětí a věže.

Takže otázka straší inženýry: co se stalo s jejich můstek? Článek tohoto rozsahu nemůže prozkoumat všechny zúčastněné fyzikální a aerodynamické otázky, ale první hypotéza tvrdila, že dechová rezonance je zničila. Pozdější testování a technické modely ukázaly, že tomu tak pravděpodobně nebylo.

Ve skutečnosti byla porucha úzkého mostu Tacoma kombinací mnoha faktorů, včetně konstrukčních vad. Použil mělké talířové nosníky ke snížení hmotnosti namísto hlubokých otevřených výztužných vazníků, díky nimž byl most méně stabilní. Také struktura, docela jednoduše, byl příliš dlouhý pro jeho šířku. Mohl přežít širší most, ale silnice byla příliš úzká, aby vydržela ostatní napětí.

Roli hrálo také aerodynamika a podivně znějící fenomén zvaný „auto-vzrušení“. Když se rozpětí začalo vlnit a stalo se více nestabilním, nestabilita způsobila větší nestabilitu. Když tedy rozpětí zahájilo kroucení, také napájelo plameny nestability, dokud se struktura nezdařila. „Self-excitation“ znamená, že jedna věc vede k druhé, obrátila se na sebe, až se zhroutila. Film Gertieho kolapsu je k dispozici online, stejně jako obrázky zvlněné, kroucené vozovky. Mnoho příspěvků, také online, lze obvinit z více odpovědí na otázku „proč“.

Druhá světová válka a výsledný nedostatek oceli zpožďovaly výstavbu dalšího Tacoma Úzkého mostu. Druhé rozpětí odrůdy ocelových lanových odpružení bylo otevřeno 14. října 1950. Tentokrát inženýři studovali a modelovali návrhy po dobu čtyř let, než dokončili svůj výběr. Tenhle se nehodlá zhroutit. Jako mýtný most se vyplatil a v současné době má páté nejdelší rozpětí v Severní Americe.

Cval Gertie stál stát Washington milióny dolarů, ale jeho selhání revolucionizovalo profesi stavitelství mostů. Návrhy nyní procházejí přísným testováním a modelováním ještě před tím, než jsou postaveny, což šetří peníze a lidské životy.