1502 n. Chr. War Sultan Bayezid II. Auf der Suche nach einem Brückendesign, um Istanbul mit seiner Nachbarstadt Galata zu verbinden, die die längste Brückenspanne der Welt seiner Zeit gewesen wäre. Erfinder Leonardo da Vinci schlug eine Idee vor, aber er tat es nichtbekomm den Job.
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Hätte es funktioniert?
Heute, 500 Jahre nach Da Vincis Tod, Forscher am MIT beschlossen zu testen ob sein Konzept funktioniert hätte. Die jüngste Doktorandin Karly Bast MEng '19 analysierte zusammen mit dem Professor für Architektur und Bau- und Umweltingenieurwesen John Ochsendorf und der Studentin Michelle Xie alle verfügbaren Informationen aus dieser Zeit und baute ein detailliertes Modell aufTesten Sie die Fähigkeit der Struktur zu stehen und das Gewicht zu tragen.
Die Brücke wäre zu der Zeit ungefähr gewesen 280 Meter lang. "Es ist unglaublich ehrgeizig", sagte Bast. "Es war ungefähr zehnmal länger als die typischen Brücken dieser Zeit."
Da Leonardo keine Details zu den verwendeten Materialien zur Verfügung stellte, untersuchten Bast und das Team die Materialien der Zeit und kamen zu dem Schluss, dass die Brücke nur aus Stein bestehen konnte. Anschließend mussten sie ein Modell bauen und ihre Stabilität demonstrieren.
Sie haben sich entschieden, es in einem Maßstab von 1 bis 500 mit 126 Blöcken für ihre Brücke zu bauen. Die einzelnen Blöcke wurden auf einem 3D-Drucker hergestellt.
„Es war zeitaufwändig, aber mit dem 3D-Druck konnten wir diese sehr komplexe Geometrie genau nachbilden“, sagte Bast.
Letztendlich versuchte das Team zu testen, ob das Design mit der Technologie aus da Vincis Zeit funktionieren würde.
durch Kompression zusammengehalten
„Alles wird nur durch Kompression zusammengehalten“, sagte Bast. „Wir wollten wirklich zeigen, dass alle Kräfte innerhalb der Struktur übertragen werden.“ Dies ist der Schlüssel, um sicherzustellen, dass die Brücke fest steht und nicht umkippt.
Ähnlich wie bei einer tatsächlichen Konstruktion einer Mauerbogenbrücke wurden die Brückenteile von einer Gerüstkonstruktion getragen, und erst nachdem sie alle angebracht waren, konnte das Gerüst entfernt werden, damit sich die Struktur selbst tragen konnte. Der letzte Test kam, als es kamEs war Zeit, das letzte Stück in die Struktur einzufügen: den Schlussstein oben am Bogen.
„Als wir es hineingesteckt haben, mussten wir es hineinquetschen. Das war der kritische Moment, als wir die Brücke zum ersten Mal zusammenbauten. Ich hatte viele Zweifel“, ob alles funktionieren würde, erklärte Bast. Aber „wannIch habe den Schlussstein hineingesteckt und dachte: "Das wird funktionieren." Und danach haben wir das Gerüst herausgenommen und es stand auf. "
"Es ist die Kraft der Geometrie", die es funktioniert, sagte sie. "Dies ist ein starkes Konzept. Es wurde gut durchdacht."
Das Design hat keine praktischen Auswirkungen auf die fortschrittlichen Brückendesigner von heute, unterstreicht jedoch die Brillanz von da Vinci. Es beweist laut Bast auch, dass „man nicht unbedingt ausgefallene Technologie braucht, um die besten Ideen zu entwickeln.“