Çok fonksiyonlu form değiştirebilir köprü tasarımı için iki serbestlikli strüktürel mekanizma önerisi

Hareketli köprüler ilk zamanlar korunma ihtiyacı ile tasarlanmıştır. Modern zamanlarda ise ulaşımı kolaylaştırmak için geliştirilmeye devam edilmektedir. Sabit köprülerin aksine farklı kullanım senaryolarını desteklemeleri sebebiyle tercih edilmektedirler. Bu yazıda mevcut hareketli köprüler kinematik özellikleri açısından tanıtılmış, hangi kullanım seneryolarını destekledikleri ve eksik kaldıkları yönler açıklanmıştır. Daha sonra güncel bir örnek olan Rolling Bridge’de kullanılmış strüktürel mekanizmanın tasarım prensiplerden yararlanarak, tüm kullanım senaryolarını destekleyen form değiştirebilen köprü için çok devreli ve iki serbestlikli yeni bir strüktürel mekanizma önerilmiştir. Son olarak mekanizmanın pozisyon analizi yapılarak Microsoft Excel® ortamında gerçekleştirilen grafik sunulmuştur.

Anahtar Kelimeler:

Hareketli köprü, antiparalelkenar mekanizma, pozisyon analizi

PDF

___

1. Fränkel W., Der Brückenbau-Bewegliche Brücken, Handbuch der Ingenieurwissenschaften, Verlag Wilhelm Engelmann, Leipzig (in German), 1882.
2. Hardesty E.R., Christie R.W., Fischer H.W., Fifty-year History of Movable Bridge Construction-Part I, J. Constr. Div., 101 (3), 511-527, 1975.
3. Hardesty E.R., Christie R.W., Fischer H.W., Fifty-year History of Movable Bridge Construction-Part II, J. Constr. Div., 101 (3), 529543, 1975.
4. Wengenroth R.H., Hardesty E.R., Mix H.A., Fifty-year History Of Movable Bridge Construction-Part III, J. Constr. Div., 101 (3), 545–557, 1975.
5. Waddell J.A.L., The Halstead Street lift bridge, Trans. Am. Soc. Civ. Eng., 33 (1), 1-60, 1895.
6. Greene W.K., McKeen E.E., Erecting the Marine Parkway Bridge, Eng. News-Rec., 371-374, 1938.
7. Quade M.N., Special design features of the Yorktown Bridge, Trans. Am. Soc. Civ. Eng., 119 (1), 109-123, 1954.
8. Abrahams M.J., Bridge Engineering Handbook, CRC, New York, Chap. 21., 2000.
9. Koglin T.L., Movable Bridge Engineering, Wiley, Hoboken, N.J., 2003.
10. Knippers J., Schlaich J., Folding Mechanism of the Kiel Hörn Footbridge, Germany, Structural Engineering International, 10.1, 50-53, 2000.
11. Butz, C., Magalhaes, F., Cunha, A., Caetano, E., Goldack, A., Experimental Characterization of the Dynamic Behaviour of Lively Footbridges, 2nd International Conference on Footbridge, Venice.
12. Lederman G., You Z., Glišić B., A Novel Deployable Tied Arch Bridge, Eng. Struct., 70, 1-10, 2014.
13. Ario I., Nakazawa M., Tanaka Y., Tanikura I., Ono S., Development of a Prototype Deployable Bridge Based on Origami Skill, Automat. Constr., 32, 104-111, 2013.
14. Packman R., The Rolling Bridge, Paddington Basin, Struct. Eng., 83 (2), 2005.
15. Brown J.L., Rolling London Footbridge Surprises Spectators, Civ. Eng., 2005.
16. Reina P., This London Bridge Doesn't Fall Down - It Does a Backbend, Archit. Rec., 192 (12), 230, 2004.
17. Maden F., Akgün Y., Korkmaz K.,A Review of Planar Scissor Structural Mechanisms Geometric Principles and Design Methods, Architectural Science Review, 2011.
18. Cai J., Zhou Y., Zhu Y., Feng J., Xu Y., Zhang J., Geometry and Mechanical Behaviour of Radially Retractable Roof Structures during the Movement Process, International Journal of Steel Structures, 16 (3), 755-764, 2016. 19. Bouleau E., Guscetti G., Scissor Mechanisms for Transformable Structures with Curved Shape, Advances in Architectural Geometry 2016, vdf Hochschulverlag AG, 2016.
20. Hoberman, C., U.S. Patent No. 4,942,700. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office, 1990.
21. Bakbak D., Özakça M., Göğüş M.T., Development of Design Methodologies for Deployable Fabric Structures in Civil Engineering, Journal of the Faculty of Engineering & Architecture of Gazi University, 31 (1), 73-86, 2016.
22. Jang G., Lee C., Lee H., Choi Y., Robotic Index Finger Prosthesis Using Stackable Double 4-BAR Mechanisms, Mechatronics, 23 (3), 318-325, 2013.
23. Li G., Zhang C., Zhang W., Sun Z., Chen Q., Coupled and Self-Adaptive Under-Actuated Finger with a Novel S-Coupled and Secondly Self-Adaptive Mechanism, J. Mech. Robot., 6 (4), 041010, 2014.
24. Phillips J., Freedom in Machinery, Cambridge University Press, 2006.
25. Kutzbach K., Mechanische Leitungsverzweigung, ihre Gesetze und Anwendungen, Maschinenbau, Betrieb, 8, 710-716, 1929.
26. Freudenstein F., Alizade R., On The Degree-Of-Freedom of Mechanisms with Variable General Constraint, In: Fourth World Congress on the Theory of Machines and Mechanisms Newcastle upon Tyne, 52-56, 1975.
27. Söylemez E., Makina Teorisi - 1: Mekanizma Tekniği, Birsen Publishing, 3. Edition, 2010.