Hva kan være bedre?Pexels Helt siden Golden Gate Bridge åpnet for trafikk 27. mai 1937, har det vært et ikonisk symbol på det amerikanske landskapet.
I 1870 hadde folk innsett nødvendigheten av å bygge en bro som strekker seg over Golden Gate-stredet for å koble byen San Francisco med Marin County. Det gikk imidlertid et halvt århundre før bygningsingeniør Joseph Strauss sendte inn sitt broforslag. Planene utviklet seg, og det endelige prosjektet ble godkjent som en hengebru som endte med å ta over fire år å bygge .
Da Golden Gate-broen gikk opp, var det det lengste suspenderte brospennet i verden - kabler holder veibanen mellom to tårn, uten mellomliggende støtter. Og innstillingen hadde en rekke iboende utfordringer. Det kostet omtrent 37 millioner dollar på den tiden; å bygge den samme strukturen i dag vil koste omtrent en milliard dollar. Så hvordan har designet holdt i løpet av de siste 80 årene - og ville vi gjort ting annerledes hvis vi startet fra bunnen av i dag? 
Skjematisk hengebro. De røde støttekablene overfører krefter fra de svarte hengekablene til de blå tårnene og ankerene.Samtale
Lengste hengebru i verden
Golden Gate Bridge er en hengebru, noe som betyr at den er avhengig av kabler og seler under spenning sammen med tårn under kompresjon for å krysse en lang avstand uten mellomliggende støtter. Kjørebanedekket henger fra vertikale seler som kobles til de to hovedkablene som går mellom tårnene og ankerene på enden. Selene overfører kjøretøyskrefter og egenvekt til støttekablene som er forankret i tårnene og på fast underlag. 
En enkel vevd hengebro.Rutahsa Adventures
De første broer av denne typen sannsynligvis koblet to klipper med fleksible tau for å krysse en dal eller en elv. For hundrevis av år siden var disse tauene laget av plantefiber; jernkjeder kom senere. Brooklyn Bridge i New York City, åpnet i 1883, var den første til å bruke stålkabler, som deretter ble standard.
Tårnene startet sannsynligvis som en enkel stein på hver side av en dal; til slutt brukte ingeniører massive stein- eller stålbrygger. Golden Gate Bridge, for eksempel, støttes av en distanse i hver ende og de to tårnene, som er plassert over fundamenter innebygd i havbunnen.
Golden Gate-broens to bærende kabler er omtrent det eneste som ikke har blitt endret siden broen ble åpnet for trafikk i 1937. Hver hovedkabel er dannet av 27 572 stålwirer med den omtrentlige tykkelsen på en blyant. Byggemannskapene hang nesten 80.000 miles med ledningskabler fra den ene siden av broen til den andre.
Det er nesten umulig å produsere en lang, tykk kabel i ett stykke uten feil for å gjøre denne jobben. Og avgjørende, hvis en eneste stor kabel holdt broen opp og noe skjedde med den, ville det være en katastrofal feil. Å stole på mindre ledninger betyr at enhver feil vil være tregere, noe som gir tid til å avlede katastrofe.
Siden folk først begynte å gruble på en bro i San Francisco-bukten, var det stor bekymring for strukturens evne til å tåle stedets sterke vind, turbulente farvann og mulige jordskjelvstyrker. San Francisco ligger i krysset mellom to aktive tektoniske plater - åpenbart ønsket ingen å se et jordskjelv bringe ned broen, som for tiden bærer rundt 112 000 biler per dag .
For å unngå dette problemet, plasserte byggherrene også støtdempere i hver ende av broen for å absorbere energien som kommer fra vind eller seismiske krefter. Disse spesialdesignede vibrasjonsdemperne er sylindere med meter diameter laget av blykjerne dekket av gummi. Plassert på strategiske steder, absorberer de energi som ellers kan få broen til å kollapse.
Holder den i god form
Konvensjonell visdom antyder at et infrastrukturprosjekt gjøres kort tid etter innvielsen. Men å holde Golden Gate Bridge i toppform krever kontinuerlig streng vedlikehold. I 80 år, dedikerte vedlikeholdsbesetninger har betjent broen, malt på nytt og erstattet de korroderte eller ødelagte komponentene der det er nødvendig.
Dette arbeidet må gjøres etter krevende standarder. For eksempel, når noen av de tusenvis av bolter som forbinder alle de forskjellige delene av broen trenger utskifting, blir ikke mer enn to tatt ut samtidig, for å holde broen trygg mot sterke vind- eller jordskjelvstyrker.
Det er også strukturelle vedlikeholdsproblemer. På grunn av tidens gang og den pågående temperaturvariasjonen, forlenger kablene og selene eller trekker seg sammen, og trenger periodisk kontroll og spenning. Denne typen justering blir referert til som tuning og ligner på hvordan en musiker holder et strengeinstrument på sitt beste.
Hva ville endret seg hvis vi bygde den i dag?
På grunn av enorme vedlikeholdskostnader , noen mennesker har foreslått å rekonstruere Golden Gate Bridge på en måte som vil begrense løpende vedlikeholds- og driftsregninger. Sett av den politiske gjennomførbarheten, hvordan ville ingeniører designe broen hvis de skulle bygge den fra bunnen av i dag?
Over tid har forskere utviklet lettere materialer. Å bruke fiberforsterkede polymerer (FRP) i stedet for stål eller betong er en måte å redusere vekten av en struktur av denne størrelsen. Denne egenvekten er vanligvis ansvarlig for å bruke opptil 70 til 80 prosent av motstanden - det er den maksimale belastningen den tåler før den svikter. Ved å redusere den, ville broens struktur trenge mindre styrke, noe som gir billigere og enklere alternativer.
For eksempel har designere begynt å bruke fiberforsterkede komposittmaterialer (FRP) i broer som Market Street Bridge i West Virginia. FRP bruker en plastharpiks for å binde sammen glass eller karbonfibre, som gir styrke til materialet. Å være fire ganger lettere enn betong, er Frp fem til seks ganger sterkere.
Sannsynligvis ville en designers første mål for endring i en erstatning Golden Gate Bridge være sammensetningen av kablene. Stålet som for tiden er i bruk er etsende, tyngre fire ganger enn nyere materialer og kan svikte i tøffe fuktighets- og temperaturmiljøer - akkurat som de det møter på dette stedet. Kullkabler er mer inerte og allerede i bruk over hele verden. 
I en skråkabelbro kobles kablene direkte fra dekk til tårnene.Samtale
Disse lettere enn stålmaterialene kan også brukes i andre deler av broen, for eksempel trafikkveien. Ved å bruke komposittplater av plast kan Golden Gate-broens egenvekt reduseres med en faktor på fem. Det ville gjøre det mulig for ingeniører å designe og konstruere en skråkabelbro i stedet for en hengebru. Fordelen der ville være muligheten til å gjøre opp med selene; i en skråkabelbro overføres krefter direkte fra dekk til tårnene med kablene. Den første kabelbroen med motorveier med CFRP-kabler er Sveits Stork Bridge, åpnet i 1996.
En skråkabelbro kan ha lengre spenn enn en hengebru, så strukturen mellom støttene og kysten kan være enklere. Å bygge tårnene nærmere kysten, der vannsengen er mer grunne, vil bidra til å lindre et av hovedproblemene da Golden Gate Bridge ble bygget første gang: Det er veldig vanskelig og dyrt å jobbe på tårnfundamentet på dypt vann. med sterke strømmer.
Dempingssystemet kan også adresseres med et nytt design. De ledende kjernebaserte spjeldene som ble brukt i konstruksjonen av Golden Gate, kunne erstattes av nyere teknologier som er bedre i stand til å motstå vind-, trafikk- og seismikkrefter. Denne forbedringen ville sikre at en svikt som den på Tacoma Narrows Bridge - når vind blåste broen sidelengs, den vridde og kollapset - ville bli forhindret.
Med alt det sagt, gjør Golden Gate Bridge seg fortsatt bra. Selv med andre mulige og billigere alternativer, jobber ingen realistisk med å erstatte Art Deco-ikonet og dets verdensberømte internasjonale oransje malingsjobb. Golden Gate Bridge overvåkes nøye for å sikre at den ikke overskrider belastningsgrensene på grunn av trafikk, vind og seismiske belastninger. Vi kan se frem til minst 80 år til av dette tekniske mesterverket.
Hota GangaRao er professor i sivil- og miljøteknikk ved West Virginia University og Maria Martinez de Lahidalga de Lorenzo er forskningsassistent ved West Virginia University . Denne artikkelen ble opprinnelig publisert den Samtalen . Les original artikkel .
