TEGNAPELŐTTI HÍRADÓ: A Tacoma Narrows híd összeomlása - 1940

2014. november 06. - JTom

Holnap lesz 74 éve hogy összeomlott a Tacoma Narrows híd.

A Tacoma és Gig Harbor városok között Washington államban 1940 júliusában a forgalomnak átadott híd a Puget Sound öböl Tacoma Narrows szorosa felett ívelt át.

Opening_day_of_the_Tacoma_Narrows_Bridge,_Tacoma,_Washington.jpg

A hídpálya kisebb belengéseit már az építőmunkások is megfigyelték, és ráragasztották a "Gallopping Gertie" gúnynevet, ami a megnyitó ünnepségen is tapasztalható lengések után gyorsan a szájára kapott a nép. De ekkor még senki sem sejtette, mi következik...

A kilengések miatt a Washington Toll Bridge Authority megbízta Frederick Burt Farquharson professzort, hogy dolgozzon ki megoldást a zavaró lengések megszüntetésére. A prof fel is építette a Washingtoni Egyetemen a híd 1:200 léptékű modelljét, és szélcsatorna kísérletekbe kezdett. 1940 november 2-ára két megoldási javaslatot is kidolgozott. De ez már a híd számára túl későn érkezett.

Systems_to_save_the_Tacoma_Narrows_bridge.jpg

1940. november 7-én 7:30-kor 38 mérföld/órás szél támadt. A szél 9:30-ra 42 mérföld/órára fokozódott, és a híd hullámozni, "galoppozni" kezdett 60-150 centiméter amplitúdóval. 

10:03-kor a szél, mint egy vitorlába, belekapaszkodott a hídpálya oldalába, és kitérésre késztette azt. A kitérés miatt a torlónyomás lecsökkent, és a hídpálya a gravitációs erő és az acél rugalmassága hatására visszatért eredeti helyzetébe, ahol a szél ismét belekapott. Ezek a kezdetben kicsiny kilengések a szerkezet önrezgésszámával interferáltak, és 10:07-re gigantikus méretűvé erősödtek, 8,5 méteres amplitúdójuk volt és a hídpálya 45 fokos szögig csavarodott! A hídra ekkor már csak egyetlen autós merészkedett: Leonard Coatsworth, a Tacoma News Tribune szerkesztője. Nem sikerült átkelnie, az erősödő lengések miatt elvesztette uralmát a kocsi felett, kiugrott, és futva menekült. Az autóban vele utazó Tubby nevű cocker spániel nem merte követni, ő lett a leszakadó híd egyetlen áldozata.

10:30-kor kitöredezett betondarabok kezdtek hullani a hídpálya nyugati oldalából. 

11 óra után pár perccel a hajlítgatás hatására a híd tartószerkezete fáradásos törés által tönkrement, és az egész hídpálya a Narrows folyamba zuhant.

TacomaNarrowsBridgeCollapse_in_color.jpg

Amikor hírét vette a híd furcsa mozgásának, Barney Elliott, a helyi kamerabolt élelmes tulajdonosa, gyorsan lekapott a polcról egy 16 mm-es keskenyfilm kamerát és néhány tekercs Kodachrome filmet, kiakasztotta a "rögtön jövök" táblát, és rohant filmre venni a híd haláltáncát:

(Az autótól jövő férfi  az időközben a helyszínre érkezett Farquharson professzor, aki megpróbálta kimenteni a rémült állatot, ám az már annyira eszét vesztette, hogy az érte nyúló kézbe harapott.)

Ezeket a felvételeket azóta a világ minden egyetemén minden évben levetítik az építőmérnök hallgatóknak, hogy örökre az eszükbe véssék: hidat nem csak statikus, hanem dinamikus terhelésre is méretezünk! 

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Bebő 2014.11.06. 07:35:59

Tervező irodának ez egy marha nagy blama.
Hihetetlen, hogy senkinek nem jutott eszébe a szél. Csapadék elvezetésre vajon gondoltak a tervezésnél?

marculak 2014.11.06. 07:54:48

nem a szél volt a probléma hanem az öböl. magas hegyek miatt visszaáramlott a szél és örvény alakult ki.

allitolag a hid maradvanyaibol epitettek egy újat a kozeli vancouverben ami szintén osszeomlott

marculak 2014.11.06. 07:57:04

a hidat ujra epitettek de mar nem szilard burkolatu hanem racsos az ut felulete.
iszonyuan sipol az egesz szerkezet.

inkvisitor 2014.11.06. 08:45:03

Valamikor meg kellet tanulni. Az meg külön pech, hogy a híd sajátrezgése és a széllökések üteme egybeesett.

AtiSnatch 2014.11.06. 08:51:52

mintha gumiból lenne csóri híd.

érdektelen 2014.11.06. 09:49:39

Rezonancia katasztrófának hívják.

Mikorka Kálmán okleveles duguláselhárító kisiparos 2014.11.06. 09:53:34

@marculak: 1958-ban valóban összeomlott az építés alatt álló Second Narrows Bridge (tervezési és anyaghiba miatt), de az városi legenda, hogy a Tacoma Narrows Bridge maradványaiból épült volna.

inkvisitor 2014.11.06. 10:22:18

@Mikorka Kálmán okleveles duguláselhárító kisiparos: Nézd meg street view módban. Nagyon nem olyan, mint a Duna feletti hidak. A 4 sáv ugyan aszfalt, de a sávok között vagy 20 centi fémrács van. valamint az aszfalt sem folyamatos, kb 50-100 méterenként valami fémsáv van benne

Mikorka Kálmán okleveles duguláselhárító kisiparos 2014.11.06. 10:53:17

@inkvisitor: Keresztben a dilatációs szerkezetek húzódnak, az minden nagyobb hídban van. A sávok között tényleg rács van.

inkvisitor 2014.11.06. 11:47:10

Arra céloztam, hogy mintha gyakrabban lennének benne a dilatációs sávok, mint a dunai hidakon

J.László 2014.11.06. 16:03:04

Gondolom, az arccal nem terveztettek hidat többé.

bagir 2014.11.06. 16:05:38

A szél által a híd tulsó felén keletkezett vákuum is belejátszott.

Mikorka Kálmán okleveles duguláselhárító kisiparos 2014.11.06. 18:06:37

Valóban a tervező karrierjének a végét jelentette az eset. 3 év múlva meg is halt.

inkvisitor 2014.11.06. 18:17:22

Az ilyen balesetek hozzák az újabb szempontokat, amiket figyelembe kell venni tervezéskor.
Úgy mint azt a szabályt, hogy hídon nem megy át díszlépésben a katonaság.

walter sobchak 2014.11.06. 19:52:48

Nekünk általánosban is levetítették. Gimiben a fizika fakton szintén, a tanárom összevonta a menetelő katonás sztorival, alig bírtam megállni, hogy be ne okoskodjak :D.

Egyébként a helyén ma két híd áll, a Tacoma Narrows 2 a világ leghosszabb függőhídjai között van (asszem a 3. vagy 4.).

2.bp.blogspot.com/_6DX3Z0kSCcc/THLXs4umNnI/AAAAAAAABiI/oAqZUJKem-g/s1600/IMG_20100823_130848-738141.jpg

Erről eszembe is jutott a rekordtartó Akashi Kaikyo, ami ugye építés közben átélte a hírhedt 1995-ös földrengést, és a két torony eltolódott egymáshoz képest, amikor a tartókábelek már fent voltak. Aztán végül megoldották, hosszabb függesztőkábeleket alkalmaztak.

Ha már függőhidak: nem telhetetlenkedés, de az Erzsébet-hídról lesz poszt? :)

molnibalage 2014.11.06. 19:53:24

A hidakat méretezték dinmikus terhelésre, hiszen a szél nem állandóan fújt és nem azonos erősséggel. Azonban dinamikus és dinamikius között is van difi...

Egyszerűan arról volt szó, hogy a Kármán féle örvények adott szélsebességnél pont olyan frekvanciával válta le, amit ezt okozta. A hidakat ezután pluszt csavaró igénybevétel elleni merevítéssel látták el. Az örvénysor frekijét meg a geometria és a szélsebesség határozza meg, itt sikerült pont szarul eltalálni ezt. Hány más híd dőlt emiatt össze? Tud valaki más példát mondani?

Trónkövetelő 2014.11.06. 21:33:00

@inkvisitor:
Az, hogy a hídon díszmenetben átmenő katonaság összedönti a hidat, városi legenda. Eleve _pontosan_ egyszerre még az oroszok, németek, kínaiak sem képesek lépni. Ha ez igaz volna, akkor a május 9.-i parádén már rég összedöntötték volna a Kremlt :)

inkvisitor 2014.11.07. 08:10:39

Broughton (1831) és Angers (1850) hídjai.
Mindkettőnél voltak egyéb problémák is, de a kegyelemdöfést a gyalogság által keltett plussz rezgések adták meg

Sárga Pecsenyekacsa 2014.11.07. 12:34:34

A fickó miért gyalog jött ki, miért nem autóval? Akkor a kutya is megmenekült volna.

Hajszás Láncos 2014.11.07. 13:41:24

@Sárga Pecsenyekacsa: Érdekesebb kérdés, hogy mi a fasznak hajtott föl egyáltalán az akkor már órák óta össze-vissza lengő hídra? Szerintem ez is hülye vót mint minden tót... állítólag perceken múlott, hogy nem lett darwin díjas.

Nyírjeslakó 2014.11.07. 20:40:33

Én ugyan erősáramú villamosmérnök hallgató voltam a BME-n, nem leendő építőmérnök, ennek ellenére nekünk is levetítették. Vetítővásznon nézve még megdöbbentőbb. Amúgy a gumiszalag szerűen vonagló beton útfelület mutaja, hogy egy jól vasalt vb. lemez sem minden rugalmasság nélküli, és sokat kibír, de nem mindent.

Dr_utcai_arcos 2014.11.07. 21:30:11

Nekem az tűnt fel, hogy milyen tuti abroncsokat készítettek akkoriban! Majd 45 fokig ugrik a híd és a kocsi meg se mozdul! Pedig ott tuti csúsznia kellene. Valaki?

Szzzz 2014.11.07. 22:53:12

@Bebő:
Hihetetlen, milyen buta proli vagy. Még szerencse, hogy hidat mérnökök terveznek, nem olyan együgyű emberek, amilyen te is vagy. Te tényleg azt képzeled, hogy a világ olyan kibaszott egyszerű hogy elfelejtettek volna szélre méretezni?
Képzeld, nem felejtettek el, csak erről a speciális jelenségről amit látsz a felvételen, egyszerűen nem tudták, hogy egy hídnál is így előfordulhat. Azelőtt rengeteg függőhíd épült, amiknél ezt ugyanígy nem vették számításba, és ahol ez a jelenség mégsem jött elő, és azóta is jól megvannak.
De teneked biztos eszedbejutott volna, hogy mi van, ha az egyenletesen fújó lágy szellő hatására épp úgy keletkeznek a levegőben kármán örvénysorok, amik épp úgy válnak le a hídról, hogy így elkezdjék csavargatni...
Természetesen az is baromság, hogy nem terveztek akkoriban dinamikus teherre... Csak hogy a fent leírt egyenletes szélnyomás mégcsak nem is dinamikus terhelés, ugyebár.
Amit akkoriban nem csináltak elég alaposan, az az áramlástani vizsgálat. Egy hídnál ez egyáltalán nem triviális.
Azóta persze egy nagy hídnál végeznek erre is számítógépes modellekkel számításokat, illetve valós modelleket is tesztelhetnek szélcsatornában...
De persze ehhez jobban ért a hülye paraszt, akire amúgy általában annyit nem lehet rábízni, hogy a szalag mellet két csavart becsavarjon egy munkadarabbba. De a hídhoz azért ő is ért persze.

M. Péter 2014.11.08. 00:33:48

@Trónkövetelő: Nem érted a lényeget. Nem az számít, hogy mennyire lépnek egyszerre, hanem hogyha a lépések üteme közel van a híd természetes rezgésének frekvenciájához, akkor a híd berezonálhat és leszakadhat.

min 2014.11.08. 01:01:36

@M. Péter: akkor is urban legend a hídon menetelősdi.

belepo 2014.11.08. 09:37:45

Minden fizikai jelenség okozhat bajt, de hasznos célra is ki lehet használni. Pl. a Kármán örvényleválást áramlásmérésre:

"Áramló közeg esetén a mérőcsőben egy átmérő mentén elhelyezkedő ún. zavaró test után ébredő Kármán-féle örvények váltakozó, alternáló fázisban jelentkeznek a zavaró test utáni nyomásérzékelőkben (mint egy zászlórúdon csapkodó zászló).

A nyomásérzékelés történhet kapacitív vagy piezoelektromos elven.

Egy adott Reynolds-szám-tartományban a mért örvények frekvenciája egyenesen arányos az áramlási sebességgel és így az átáramlott közeg mennyiségével."

JTom · http://ritkanlathatotortenelem.blog.hu 2014.11.08. 10:26:48

@Szzzz: kicsit finomabban kommentelj a jövőben légyszíves!

Bebő 2014.11.10. 12:47:49

@Szzzz:
Neked ki, mi a proli?
Csak tudjam definiálni magam.
Egy könyvben olvastam, hogy ha doboz szerkezetű lett volna az útpálya akkor minden gond nélkül kibírta volna a szelet.
Szerintem az a híd ami az átlagos környezeti terheléstől leszakad az hibás.
Itt a tervező hibázott. Mivel általában a hidak nem igazán dőlnek össze én úgy gondolom , hogy ez a mernők nem értett ahhoz amit tervezett.
Ott a Goldengate elég szeles helyen is van aztán még is elvan. Mondjuk azt is doboz szerkezetűnek látom.

geegee · http://eszakonelunk.blog.hu 2014.11.10. 18:45:50

Ez nem egy ismételt poszt?Esküszöm, mintha már olvastam volna régebben ugyanitt...

geegee · http://eszakonelunk.blog.hu 2014.11.10. 18:48:09

Azt mondjuk én se értem, hogy mér' nem kocsival jött le a hídról az ipse...A kutya is, meg az autó is megmaradt volna.Vagy ilyen olcsók voltak a gépjárművek, hogy hát bakfitty, könnyen jött, könnyen ment?? :-O

Hajszás Láncos 2014.11.10. 19:00:23

@geegee: Nem biztos, hogy olyan egyszerű egy ilyen ingóbingó hídon vezetni... az ürge természetesen kiigényelte a kocsi árát is, a poggyászkárt is a Washington Toll Bridge Authority-tól, ami némi vonakodás után ki is fizetette. (Gondolom nekik meg a biztosító kifizette az egész hidat mindenestül.)

JTom · http://ritkanlathatotortenelem.blog.hu 2014.11.10. 19:46:49

@geegee: természetesen nem ismétlés. nálunk olyan nincs. a képismétléseket is kerülöm, nemhogy a cikkekét. :D

Kagehiko Yamazaki 2014.11.10. 22:37:42

Mar a ´70-es evekben, gyerekkoromban lattam ezt a felvetelt es azota is emleszkem ra. Anno nem ertettem, hogy a kocsi mit keres ott. Az meg valoszinü, hogy a kutyam hamarabb erne le a hidrol, mint en.

Szzzz 2014.11.11. 01:18:49

@Bebő:

ha egy híd összedől, akkor az hibás volt, ez nyilván triviális.
Az egyszerű, semmihez nem értő senkik kiváltsága, hogy a fotelben ülve megmondják a frankót, hogy mi pontosan kinek a hibája, merhogy "nemérthozzá, dilettáns".
A mérnök egészen biztosan értett a dolgához, mert egészen véletlenül ő dolgozta ki jórészben azokat az elveket és módszereket, amik egyáltalán lehetővé tették ilyen kábelhidak építését. Nyilván figyelembe vett minden olyan hatást, amit a tudomány akkori ismeretei szerint csak számításba lehetett venni.
Az összes korábbi függő híd sem azért nem szakad le, mert tudatosan méretezték volna erre a jelenségre, hanem mert "véletlenül" olyan a méretük, arányuk, kialakításuk, hogy ez a jelenség nem alakulhaott ki.
Egészen addig ez volt az első eset, amikor ilyen aeroelsaztiksu jelenség fellépett, ilyennel előtte hidaknál senki nem számolt, és nem id gondolta, hogy számolni kellene.
Ugyanúgy, mint ahogy mondjuk ma nem jut senki eszébe, hogy mondjuk a pingvinek vándorlási szokásait figyelmbe kellene venni híd méretezésnél, mert aztán ki tudj, egyszer pingvinek szakítanak le majd egy hidat...
A proli pedig az, aki a fotelben vakarássza a valagát, maximum a diszkáverichanellről tájékozódik, de mégis meg van a véleménye és a saját igaza a világ fontos dolgairól, tudni véli az egyszerű válaszokat az élet összetett kérdéseire, könnyedén nyilatkozik bármiről, függetlenül attól hogy egy kicsit is értene-e hozzá, szívesen böfög mások felelősségéről, bár ő maga nem sokat vállal.

Szzzz 2014.11.11. 01:20:05

@Bebő:

ja, és konkrétan a golden gate híd tervezésében is részt vett az ürge. Sőt, egy csomó más nagy függőhídénál is...

geegee · http://eszakonelunk.blog.hu 2014.11.13. 04:36:14

@Hajszás Láncos: Hát jó, lehet némi igazad.Meg télleg csak megoldotta a kárigényt.

@JTom: Ok, kösz.Akkor nem tudom, hogy hol, de valahol ugyanígy le volt írva, ugyanezzel a videóval...

Adani 2018.03.19. 23:31:27

@Szzzz:

Mentségére legyen mondva az ürgének a terveit több bizottság is jóváhagyta. A fő baj itt az volt ,hogy a híd szerkezete hasonló volt a repülőgép szárnyaihoz, amibe a szélnek szokása belekapaszkodni, véletlenül lett pont ilyen, repülőgépeknél ez pont kívánatos dolog, mert így tud a levegőben maradni. De nem is lett volna ebből se baj ha áramláselvezető nyílásokat terveznek rá, ez maradt ki, a többi már történelem, jött egy pont olyan erősségű szél, ami pont a híd saját rezgésével megegyezően cibálta, és rezonancia katasztrófa, már előtte is vizsgálták valóban, de végül arra jutottak ,hogy csak függőlegesen mozog és nem nagyon az még belefér. Hát később meg már csavarodott is.

Van magyar szál is a történetben, az összeomlás utáni vizsgáló bizottság tagja volt Kármán Tódor is.
1950-ben épült újra a híd áramláselvezető csatornákkal, így már nem i lengett ki és a mai napig áll, sőt 2007-ben épült mellé egy másik ugyanolyan hídtest is, ikerhíd lett.

Egyébknét 2004-ben nekünk is bemutatták fizikaórán mikor elsős mérnök informatikusok voltunk.