MS 1502’de Sultan II. Bayezid, İstanbul’u komşusu Galata’ya bağlayacak bir köprü tasarımı arayışı içinde olduğunu duyurdu. Bunun üzerine zaten tanınmış bir sanatçı ve mucit olan Leonardo da Vinci, Padişah’a yazdığı bir mektupta anlattığı ve defterine küçük bir çizimle çizdiği yeni bir köprü tasarımıyla geldi. Fakat padişah Leonardo da Vinci’nin talebini reddetti.
Ancak ölümünden 500 yıl sonra, zamanının dünyanın en uzun köprü aralığının tasarımı, Leonardo da Vinci ‘nin konseptinin ne kadar düşünülmüş olduğunu ve gerçekten işe yarayıp yaramayacağını merak eden MIT’deki araştırmacıların ilgisini çekti.
Mimarlık ve inşaat ve çevre mühendisliği profesörü John Ochsendorf ve lisans öğrencisi Michelle Xie ile birlikte çalışan yeni yüksek lisans öğrencisi Karly Bast, mevcut belgeleri, olası malzemeleri ve mevcut olan inşaat yöntemlerini analiz ederek sorunu çözdü. Ekip, yapının dayanma ve ağırlığı destekleme ve hatta temellerinin yerleşmesine dayanma yeteneğini test etmek için ayrıntılı bir ölçek modeli oluşturdu.
Köprünün Tasarım Özellikleri
- Leonardo’nun zamanında, duvar köprü desteklerinin çoğu, bu kadar uzun bir köprüyü desteklemek için açıklık boyunca 10 veya daha fazla iskele gerektirecek geleneksel yarım daire biçimli kemerler şeklinde yapılmıştır. Leonardo’nun köprü konsepti dramatik bir şekilde farklıydı eskizinde gösterildiği gibi, bir yelkenli teknenin direği yerinde iken altından geçmesine izin verecek kadar uzun olacak, ancak geniş açıklığı tek bir devasa kemerle geçecek düzleştirilmiş bir kemer.
- Köprü, yaklaşık 280 metre uzunluğunda olacaktı (metrik sistem hala birkaç yüzyıl geride olduğu için Leonardo’nun kendisi farklı bir ölçüm sistemi kullanıyordu) ve o zaman inşa edilmiş olsaydı, onu dünyanın en uzun açıklığı haline getirecekti. O zamanın tipik köprülerinden yaklaşık 10 kat daha uzundu.
- Tasarım ayrıca, açıklığı yanal hareketlere karşı dengelemenin alışılmadık bir yolunu da içeriyordu – bu, yüzyıllar boyunca birçok köprünün çökmesine neden olan bir şey. Bununla mücadele etmek için Leonardo, sallanan bir arabada dengeyi sağlamak için duruşunu genişleten ayakta duran bir metro binicisi gibi, her iki tarafta da dışa doğru yayılan dayanaklar önerdi.
Leonardo da Vinci defterlerinde ve Padişah’a yazdığı mektubunda, kullanılacak malzemeler veya yapım yöntemi hakkında hiçbir ayrıntı vermedi. Bast ve ekibi, o sırada mevcut olan malzemeleri analiz ettiler ve köprünün yalnızca taştan yapılabileceği sonucuna vardılar, çünkü ahşap veya tuğla bu kadar uzun bir açıklığın yüklerini taşıyamazdı. Ve Romalılar tarafından inşa edilenler gibi klasik duvar köprülerinde olduğu gibi köprünün, taşı bir arada tutacak bağlantı elemanı veya harç olmadan, yerçekimi kuvveti altında kendi başına duracağı sonucuna vardılar.
Bunu kanıtlamak için bir model oluşturmaları ve istikrarını göstermeleri gerekiyordu. Bu, karmaşık şeklin nihai yapıya monte edilebilecek ayrı bloklara nasıl bölüneceğini bulmayı gerektiriyordu. Tam ölçekli köprü binlerce taş bloktan oluşacak olsa da, modelleri için 1 ila 500 arasında (yaklaşık 32 inç uzunluğunda) inşa edilen 126 bloklu bir tasarıma karar verdiler. Ardından, blok başına yaklaşık altı saat süren bir 3D yazıcıda tek tek bloklar yapıldı.
Çalışmanın Sonuçları
“Hepsi yalnızca sıkıştırma ile bir arada tutulur” diyor. Köprünün sağlam bir şekilde durmasını ve devrilmemesini sağlamanın anahtarı olan “Kuvvetlerin tümünün yapı içinde aktarıldığını gerçekten göstermek istedik”.
Gerçek duvar kemer köprüsü yapımında olduğu gibi, “taşlar” monte edilirken bir iskele yapısı tarafından destekleniyordu ve ancak hepsi yerine oturduktan sonra, yapının kendisini desteklemesi için iskele kaldırılabiliyordu. Sonra sıra yapıdaki son parçayı, kemerin en üstündeki kilit taşını yerleştirme zamanı geldi.
Yerine koyduğumuzda, sıkıştırmak zorunda kaldık. Bu, köprüyü ilk kez bir araya getirdiğimiz kritik andı. Çalışmayı yapan Bast, hepsinin işe yarayıp yaramayacağına dair birçok şüphem vardı ”diye hatırlıyor. Ama “kilit taşını yerleştirdiğimde, ‘bu işe yarayacak’ diye düşündüm. Ondan sonra iskeleyi çıkardık ve ayağa kalktı. ”
Çalışmasını sağlayan şey geometrinin gücü, diyor. Bu güçlü bir kavram. İyi düşünülmüştü.
“Bu eskiz serbest mi, 50 saniyede yaptığı bir şey mi yoksa gerçekten oturduğu ve derinlemesine düşündüğü bir şey mi? Mevcut tarihsel materyalden bilmek zor ”diyor. Ancak tasarımın etkinliğini kanıtlamak, Leonardo’nun bunu gerçekten dikkatli ve düşünceli bir şekilde yaptığını gösteriyor”, diyor. Fiziksel dünyanın nasıl çalıştığını biliyordu.
Leonardo da Vinci ‘nin görünüşe göre bölgenin depreme eğilimli olduğunu tespit ettiği ve ekstra stabilite sağlayacak geniş temeller gibi özellikleri dahil ettiği anlaşıldı. Yapının direncini test etmek için Bast ve Xie köprüyü iki hareketli platform üzerine inşa ettiler ve ardından zayıf topraktan kaynaklanabilecek temel hareketlerini simüle etmek için birini diğerinden uzaklaştırdılar. Köprü yatay harekete direnç gösterdi, tamamen çökme noktasına kadar gerilene kadar sadece hafifçe deforme oldu.
Bast, günümüzün malzemeleri ve yöntemleri daha hafif, daha güçlü tasarımlar için çok daha fazla seçenek sunduğundan, tasarımın modern köprü tasarımcıları için pratik sonuçları olmayabileceğini söylüyor. Ancak bu tasarımın uygulanabilirliğinin kanıtı, yalnızca erken Rönesans’ın malzemeleri ve yöntemleri kullanılarak hangi iddialı inşaat projelerinin mümkün olabileceğine daha fazla ışık tutuyor. Ve bir kez daha dünyanın en üretken mucitlerinden birinin parlaklığının altını çiziyor.
Ayrıca Leonardo da Vinci tasarımının bağlantı elemanı veya harç olmadan inşa ediliyor oluşu, maket meraklıları için de bir örnek teşkil ediyor, detaylara videodan ulaşabilirsiniz.
Kaynak / Reference
-
MIT
