Köprüler trafik, rüzgâr, sıcaklık ve deprem etkisi altında sürekli çalışır. Gözle yapılan periyodik muayeneler yüzeydeki sorunları yakalar; taşıyıcı sistemin rijitliğindeki ve dinamik davranışındaki değişimleri ise ancak ölçüm gösterir. Yapı sağlığı izleme sistemi bu değişimleri sürekli takip eder ve bakım, güçlendirme ya da trafiğe açma kararlarına veri sağlar.
Neyi ölçüyoruz?
- İvme ve titreşim: modal frekanslar, mod şekilleri ve sönüm oranları,
- Şekil değiştirme (strain): kritik elemanlardaki gerilme değişimleri,
- Yer değiştirme: gerekirse görüntü işleme ile temassız ölçüm,
- Bunlardan hareketle durum değerlendirmesi ve yorulma ömrü tahmini.
Sahadan örnekler
Boğaziçi Köprüsü, askı değişimi
1973 tarihli Boğaziçi Köprüsü'nün eğik askıları 2015'te dikey askılarla değiştirilirken ekibimiz her aşamada köprünün titreşimlerini ölçtü. Tabliye ağırlıklı modal frekanslar yüzde 6 ile 16 arasında düşerken kule modları neredeyse değişmedi; bulgular iki konfigürasyonun sonlu eleman modelleriyle doğrulandı (Structure and Infrastructure Engineering, 2020).
Tarihi taş kemer köprüler
Kuzey Anadolu Fayı'nı kesen ve 41 tescilli tarihi köprünün bulunduğu bir demiryolu hattında, 12 taş kemer köprünün modal özellikleri ortam titreşimi, darbe ve tren geçişi ölçümlerinden belirlendi. Sonlu eleman modelleri ölçümlere göre güncellendi ve tarihi köprülerin sismik değerlendirmesi için güvenilir bir temel oluşturuldu (Journal of Earthquake Engineering, 2019).
Uzun dönem izleme
Beş yıl boyunca 13 kablosuz ivmeölçerle izlenen 111 metrelik bir betonarme köprüde, trafik kaynaklı 1.707 titreşim kaydından rijitlik, kütle ve zemin yayı değerleri yıl yıl belirlendi: beş yılda ilk modal frekansta yaklaşık yüzde 5, üstyapı rijitliğinde yaklaşık yüzde 2 azalma ölçüldü (Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering, 2009).
Ölçülen bu küçük değişimler, gözle görülmeden önce taşıyıcı sistemde neler olduğunu anlatır. İzleme verisi, bakım bütçesinin doğru köprüye ve doğru zamanda harcanmasını, deprem sonrasında ise köprünün trafiğe açık kalıp kalamayacağına hızla karar verilmesini sağlar.
Hangi köprüler için uygun?
Motusmec ne yapıyor?
Köprü sahipleri, işletmeciler ve yükleniciler için sensör yerleşim projesi, kurulum, kendi geliştirdiğimiz yazılımla sürekli izleme, güçlendirme veya askı değişimi gibi müdahaleler öncesi ve sonrası karşılaştırmalı ölçüm ve deprem sonrası durum değerlendirmesi sunuyoruz.
Sık sorulan sorular
Köprü izleme sistemi trafiği kesmeyi gerektirir mi?
Sürekli izleme sistemleri normal trafik altında çalışır; ölçümler köprünün günlük kullanımı sırasında alınır. Kurulum aşamasında ise sensör noktalarına göre kısa süreli şerit düzenlemeleri gerekebilir.
Mevcut eski bir köprüde izleme yapılabilir mi?
Evet. Eski köprülerde ölçümler, belgelerin eksik olduğu durumlarda bile köprünün gerçek davranışını ortaya koyar ve sayısal modelin ölçümlere göre güncellenmesini sağlar.
Güçlendirme veya onarım sonrası etkisi ölçülebilir mi?
Evet. Müdahale öncesi ve sonrası yapılan ölçümlerle modal özelliklerdeki değişim belirlenir; Boğaziçi Köprüsü askı değişimindeki çalışmamız buna bir örnektir.