جايس للتعلم

إذا كنت قد زرت جسر البوابة الذهبية من قبل فربما تكون قد لاحظت اتصالات غريبة على الطريق. كانت هذه الوصلات التي تسمى وصلات تمدد الأصابع هي الحل الذي قدمه السيد شتراوس لحل مشكلة التمدد الحراري. قام السيد شتراوس بتقسيم سطح الطريق إلى سبع قطع منفصلة. يمكنك أن ترى أن هذا الجسر به ثلاث حوامل. يتم تثبيت مفاصل تمدد الأصابع بين الفجوات. أثناء الزيادة الشديدة في درجة الحرارة يزداد طول سطح الطريق وتتحرك هذه المفاصل بمقدار أربع أقدام تقريبًا. يا له من حل أنيق لقضية خطيرة. ومع ذلك لا تزال هناك مشكلة صغيرة يجب حلها: التمدد الحراري للصلب أعلى بقليل من التمدد الحراري للخرسانة. يمكن أن يتسبب هذا التمدد التفاضلي في حدوث مشكلة للسطح الخرساني الذي يتكون من خليط من الخرسانة والفولاذ. ولكن مشكلة التمدد هذه لا تذكر عندما يكون الطول صغيرًا. هذا هو السبب في أن البوابة الذهبية تحتوي على وصلات تمدد صغيرة كل 50 قدمًا.

كان ارتفاع البرج تحديًا كبيرًا آخر واجهه السيد شتراوس. دعونا نجري تجربة لاكتساب فهم أفضل. لدي تصميمان للجسر معي: تصميم برج طويل ذو ترهُّل مرتفع، وتصميم برج قصير ذو ترهُّل صغير. السؤال هو: ما هو الجسر الذي يعطي قوة أكبر لنوع الجسر المعلق؟ دعونا نختبر التصميم الأول باستخدام سطح الطريق، هذا أيضًا سطح طريق ثقيل جدًا. عندما أقوم بإرفاق سطح الطريق يكون هذا التصميم قويًا. هذا التصميم آمن. الآن دعونا نعلّق نفس الوزن على التصميم التالي تصميم البرج القصير. تعرّض هذا الجسر لفشل مفاجئ ولم أستطع حتى الرد على ذلك.

لذلك باختصار أثبتنا تجريبيًا أن تصميم البرج الطويل هو الأفضل لنوع الجسر المعلق. إنه أقوى. السؤال هو لماذا؟ للحصول على إجابة عن هذا دعونا ندعو كبير المهندسين لهذا المشروع بأكمله السيد جوزيف شتراوس إلى الفيديوالفرق الرئيسي بين هذين التصميمين هو زاوية الكيبل. في كليهما يكون الحمل هو نفسه. يوازن المكون الرأسي لشد الكيبل هذا الوزن. نظرًا لأن تصميم البرج الصغير له زاوية منخفضة، لموازنة الوزن يجب على الكيبل إحداث مزيد من التوتر. هذا هو سبب فشل البرج القصير أثناء التجربة. من الواضح أن البرج الطويل سيقلل من التوتر في الكيبل، لكن تشييده سيكلف أكثر بكثير. هذا هو بالضبط سبب حساب السيد شتراوس لارتفاع البرج الأمثل الذي يبلغ 746 قدمًا، وهو متوسط بين هذين السيناريوهين.

الآن دعنا ندخل في الجزء الأكثر إثارة من هذا الفيديو: بناء جسر البوابة الذهبية في بيئة معادية. أولًا نبدأ ببناء البرج. هل تعلم أن بناء البرج الجنوبي كان أصعب من البرج الشمالي؟ هذا لأن بناء البرج الجنوبي كان عليه التغلب على المحيط الهادئ العنيف. يجب بناء أساس البرج على أساس صخر قوي يسمى الطبقات الصلبة. بالنسبة للجانب الجنوبي، كانت الطبقات الصلبة 50 قدمًا تحت مستوى قاع البحر ولها أرضية شديدة الانحدار. نحن بحاجة إلى حفر هذا العمق وبناء أساس RCC للبرج الجنوبي. للقيام بذلك، أولًا تم التعاقد مع غواصين محترفين لتفجير القنابل تحت الماء. قام الغواصون بإزالة حطام الانفجار وجعلوا سطحًا أفضل. حان الوقت الآن لبناء إطار من الصلب والخشب على هذا السطح. من الواضح أن الغواصين قاموا بعمل رائع هنا. الآن دعونا نرى المقطع العرضي للهيكل الذي بنوه.

ثم تم صب الخرسانة لإنشاء شيء يسمى جدران الحاجز. بعد ذلك تم ضخ كل المياه الموجودة بالداخل. الآن بعد أن أصبح جدار الحاجز جاهزًا، هل يمكن للعمال الدخول إلى الداخل والبدء في الحفر بحثًا عن الطبقات الصلبة؟ ها هي القضية: تيارات المحيط سيئة للغاية لدرجة أن جدار الحاجز يجب أن يتحمل قوة داخلية ضخمة ويمكن أن ينهار. هذا نوع من البناء غير آمن للغاية. كان لدى السيد شتراوس فكرة ذكية. في البداية وضعوا أنابيب التفجير وعمود العمال وعمود المواد داخل جدران الحاجز. كانت الحيلة هي بناء لوح خرساني سميك مقوى حتى يتمكن العمال من العمل تحته. كانت الطريقة التي يصل بها العمال إلى غرفة العمال ممتعة للغاية. كانت عبر عمود العامل. لقد حفروا باستمرار الصخور وحفروا تحت بلاطة RCC. دعمت بلاطة RCC جدران الحاجز وقامت بحماية العمال تحتها من التيارات القاتلة.

خلال هذه العملية تم السماح لهيكل جدار الحاجز بالغرق ببطء. يمكنك أن ترى شكله الذي يشبه السكين. في النهاية وصلوا إلى الطبقة الصخرية الصلبة. بعد تسوية الطبقة الصلبة صنعوا هيكلًا فولاذيًا هناك وقاموا ببناء أساس RCC. إن بناء الأساس الكامل سهل للغاية الآن. يمكنك أن ترى كيف تحمي جدران الحاجز الأساس الرئيسي من الأمواج المميتة.

حان الوقت الآن لمشاهدة تشييد الأبراج العملاقة. بمجرد أن أصبح الأساس جاهزًا قاموا بتجميع لوحة القاعدة الفولاذية عليه. الآن يأتي سحر هذه الخلايا الفولاذية المجوفة. قاموا بتجميع هذه الخلايا وتثبيتها كما لو كانوا يبنون برجًا باستخدام الليغو. يمكنك أن ترى بذكاء كيف كان عليهم تخطيط أشكال وأحجام هذه الخلايا حتى يتمكن البرج أخيرًا من تحقيق الشكل الذي كان من المفترض تحقيقه. صمم السيد شتراوس هذا الهيكل الخلوي الفريد ليكون اقتصاديًا وقويًا على حد سواء. ثم اكتمل بناء البرج.

بعد ذلك حان الوقت لتمديد الكبلات الرئيسية. لهذا قاموا أولًا بتركيب سروج الكبلات فوق الأبراج. قد تعتقد أن الكيبل الرئيسي هو كيبل صلب واحد. يتكون الكيبل الرئيسي في الواقع من 27000 سلك أصغر، وطول إجمالي يبلغ 129000 كم من الأسلاك الفولاذية تم استهلاكه لتصنيعه.