Yapımı bitirildiğinde, dünyanın üçüncü büyük asma köprüsü olan Tacoma Narrows, Washington sınırları içerisindeki Tacoma kenti ile Kitsap Yarımadası’nı birbirine bağlamak üzere inşa edilmiş ikiz köprülerin ilkiydi. Ne var ki, açıldıktan dört ay sonra, 7 Kasım 1940’ta serin sulara gömüldü…
Köprünün çöküşü mühendislik ve fizik öğrencilerine örnek mahiyetinde gösterilebilecek bir olay olarak ders kitaplarında halen yer almaktadır.
Aslında bu konumda bir köprünün inşası fikri, çok öncelere, 1889 yılına dayanıyordu. Ancak köprü inşası için çabalar 1920’lerin ortalarında başladı. 1937’de, Washington yönetimi köprü için ilk ödenek olan 5 bin doları tahsis edince, çalışmalar resmen başlamış oldu.
Tacoma kenti ile Kitsap Yarımadası’nı birbirine bağlamak için yapılacak olan ikiz asma köprülerden tek yöne doğru geçiş sağlaması düşünülüyordu. Köprülerin ilki, 1937’de açılışı yapılan Golden Gate Köprüsü ile o yıl büyük ün kazanan Leon Moisseiff‘in proje mühendisliğinde tasarlandı.
Ayaklar arasındaki orta açıklık 853 metre olmasına karşın, köprünün genişliği yalnızca 11,9 metreydi. Genişliği ve kiriş yüksekliği çok az olan bu köprü, esnek ve hafifti. Sonuç olarak, bu köprü törenle trafiğe açıldı. Ama bir tuhaflık vardı…
Projeye göre, saatte 140 kilometre hızla esen rüzgâra karşı dayanıklı olması gereken köprü, en hafif rüzgârlarda bile sallanıyordu!
Peki mükemmel bir mühendislik örneği olarak kabul edilen köprüde yapılan hata neydi?
Köprünün yapımında az çelik kullanıldığından dolayı gerçekten ucuza mal edildiğini düşünebilirsiniz. Ancak sorun bu değildi. Eğer inşa ettiğiniz yapı rüzgarın etkisiyle sallanıyorsa ne kadar sağlam yaptığınızın bir önemi yoktur. Bu etkiyi azaltmak için rüzgar delikleri koymanız gerekir. Maalesef Tacoma Narrows köprüsünde rüzgar deliği bulunmuyordu.
07 Kasım 1940 sabahında, hafif rüzgarlı bir günde köprü yine sallanıyordu. Salınımların artan şiddet frekansının, köprünün öz frekansını aşmaya başladığı noktada, köprüde kırılma ve kopmalar başladı. Köprü rezonansa girmişti.
Köprü önce yukarı-aşağı salınım yapmaya başladı. Ardından dönme salınımı başladı. Nihayetinde köprü çöktü. Köprü çökme öncesi trafiğe kapatıldığından, köprü üzerindeki arabada bulunan bir köpek dışında, can kaybı olmadı.
Bu felaket, köprü inşaatlarında rüzgar tüneli testlerinin bir standart haline gelmesini de sağladı. Aerodinamik alanındaki araştırmalar hızlandı ve günümüz köprü mühendisliğinde kullanılan güvenli ve gelişmiş süspansiyon sistemlerinin ve titreşim hesaplamalarının temellerinin atılmasına yardımcı oldu.
Köprünün çöküş anlarını aşağıdaki videodan da izleyebilirsiniz.
Matematiksel