Què podria ser millor?Pexels Des que el Golden Gate Bridge es va obrir al trànsit el 27 de maig de 1937, ha estat un símbol emblemàtic del paisatge americà.
El 1870, la gent s'havia adonat de la necessitat de construir un pont que estengués l'estret de Golden Gate per connectar la ciutat de San Francisco amb el comtat de Marin. No obstant això, va passar un mig segle abans que l'enginyer estructural Joseph Strauss presentés la seva proposta de pont. Els plans van evolucionar i el projecte final es va aprovar com un pont penjant que va acabar prenent-se més de quatre anys per construir .
Quan el Golden Gate Bridge va pujar, era el tram suspès més llarg del món: els cables mantenien la calçada entre dues torres, sense suports intermedis. I l’entorn tenia diversos desafiaments inherents. Va costar aproximadament 37 milions de dòlars EUA en el moment; construir la mateixa estructura avui costaria uns mil milions de dòlars. Llavors, com s’ha mantingut el disseny durant els darrers 80 anys i faríem les coses de manera diferent si avui comencéssim de zero? 
Esquema d'un pont penjant. Els cables de suport vermells transfereixen forces dels cables negres de suspensió a les torres i ancoratges blaus.Conversa
El pont penjant més llarg del món
El Golden Gate Bridge és un pont penjant, és a dir, es basa en cables i tirants sota tensió juntament amb torres en compressió per travessar una llarga distància sense cap suport intermedi. La coberta de la calçada penja de tirants verticals que es connecten als dos cables principals que discorren entre les torres i els ancoratges de l’extrem. Els tirants transfereixen les forces i el pes del vehicle als cables de suport que estan ancorats a les torres i a terra sòlida. 
Un pont penjant teixit senzill.Rutahsa Adventures
El primers ponts d’aquest tipus probablement connectava dos penya-segats amb cordes flexibles per creuar una vall o un riu. Fa centenars d’anys, aquestes cordes eren de fibra vegetal; les cadenes de ferro van arribar després. El pont de Brooklyn, a la ciutat de Nova York, inaugurat el 1883, va ser el primer a utilitzar cables d’acer, que després es van convertir en estàndard.
Les torres probablement van començar com una simple roca a cada costat d’una vall; finalment els enginyers van utilitzar pilars massius de pedra o acer. El Golden Gate Bridge, per exemple, està recolzat per un contrafort a cada extrem i les dues torres, que es col·loquen sobre fonaments incrustats al fons marí.
Els dos cables de suport del Golden Gate Bridge són l’únic que no s’ha canviat des que el pont es va obrir al trànsit el 1937. Cada cable principal està format per 27.572 cables d’acer amb el gruix aproximat d’un llapis. Els equips de la construcció van penjar gairebé 80.000 milles de cables de cable d’un costat a l’altre del pont.
És gairebé impossible fabricar un cable llarg i gruixut d’una sola peça sense defectes per fer aquesta feina. I, fonamentalment, si un sol cable gran aguantés el pont i li passés alguna cosa, hi hauria un fracàs catastròfic. Basar-se en cables més petits significa que qualsevol fallada seria més lenta i deixaria temps per desviar el desastre.
Des que la gent va començar a reflexionar sobre un pont a la badia de San Francisco, hi havia una enorme preocupació per la capacitat de l’estructura de suportar els forts vents de la ubicació, les aigües turbulentes i les possibles forces terratrèmoles. San Francisco es troba a la intersecció de dos plaques tectòniques actives - òbviament, ningú no volia veure un terratrèmol fer caure el pont, que actualment es mou 112.000 vehicles diaris .
Per evitar aquest problema, els constructors també van localitzar amortidors a cada extrem del pont per absorbir l'energia provinent del vent o de les forces sísmiques. Aquests amortidors de vibracions especialment dissenyats són cilindres de diàmetre de metre fets amb un nucli de plom recobert de goma. Situats en llocs estratègics, absorbeixen energia que d’una altra manera podria provocar el col·lapse del pont.
Mantenir-lo en bona forma
La saviesa convencional suggeriria que es faria un projecte d’infraestructura poc després de la seva inauguració. Però mantenir el Golden Gate Bridge en forma de punta requereix un estricte manteniment continu. Durant 80 anys, equips de manteniment dedicats haver realitzat el manteniment del pont, repintant i substituint els components corroïts o trencats quan sigui necessari.
Aquest treball s’ha de fer seguint uns estàndards exigents. Per exemple, quan algun dels milers de parabolts que connecten totes les diverses peces del pont necessiten ser substituïts, no se'n treuen més de dos simultàniament, per mantenir el pont segur contra forts vents o forces de terratrèmols.
També hi ha problemes de manteniment estructural. A causa del pas del temps i de la variabilitat de la temperatura contínua, els cables i els tirants s’allarguen o es contrauen i necessiten una revisió i un tensat periòdics. Aquest tipus d’ajust es coneix com a afinació i és similar a com un músic fa que un instrument de corda soni millor.
Què canviaria si el construïm avui?
A causa de l'enorme despeses de manteniment , algunes persones han suggerit reconstruir el Golden Gate Bridge d'una manera que limités les factures de manteniment i operació en curs. Deixant de banda la viabilitat política, com dissenyarien els enginyers el pont si avui el construïssin des de zero?
Amb el pas del temps, els investigadors han desenvolupat materials més lleugers. L’ús de polímers reforçats amb fibra (FRP) en lloc d’acer o formigó és una manera de reduir el pes d’una estructura d’aquesta magnitud. Aquest pes propi sol ser el responsable d’utilitzar entre el 70 i el 80 per cent de la seva resistència, és a dir, la càrrega màxima que pot suportar abans que falli. En reduir-lo, l’estructura del pont necessitaria menys resistència, cosa que permet opcions més econòmiques i fàcils.
Per exemple, els dissenyadors han començat a utilitzar materials compostos reforçats amb fibra (FRP) en ponts com el Market Street Bridge a West Virginia. FRP utilitza una resina de plàstic per unir fibres de vidre o carboni, que donen força al material. En ser quatre vegades més lleugers que el formigó, els FRP són de cinc a sis vegades més forts.
Probablement, el primer objectiu de canvi d’un dissenyador en un Golden Gate Bridge substitut seria la composició dels cables. L’acer que s’utilitza actualment és corrosiu, quatre vegades més pesat que els materials més nous i pot fallar en entorns de temperatura i humitat severes, igual que els que es troba en aquesta ubicació. Els cables de carboni són més inerts i ja s’utilitzen a tot el món. 
En un pont estenedor, els cables es connecten directament des de la coberta a les torres.Conversa
Aquests materials més lleugers que l'acer també es podrien utilitzar en altres elements del pont, com ara la carretera de trànsit. L’ús de terrasses compostes de plàstic podria reduir el pes de la coberta del pont de Golden Gate en un factor de cinc. Això permetria als enginyers dissenyar i construir un pont estenedor en lloc d’un pont penjat. L’avantatge seria la possibilitat d’eliminar els tirants; en un pont estancat, els cables es transmeten directament des de la coberta a les torres. El primer pont estacionat per cable amb cables CFRP és el pont de Cigonya de Suïssa, obert el 1996.
Un pont suspès pot tenir un abast més llarg que un pont penjat, de manera que la seva estructura entre els suports i la riba podria ser més senzilla. També construir les torres més properes a la costa, on el fons d’aigua és més superficial, ajudaria a pal·liar un dels principals problemes quan es va construir el Golden Gate Bridge la primera vegada: és molt difícil i costós treballar els fonaments de les torres en aigües profundes amb forts corrents.
El sistema d'amortiment també es podria abordar amb un nou disseny. Els amortidors basats en nuclis de plom que es van utilitzar en la construcció de Golden Gate es podrien substituir per tecnologies més noves que siguin més capaços de resistir el vent, el trànsit i les forces sísmiques. Aquesta millora garantiria que s’evitaria una fallada com la del pont de Tacoma Narrows (quan el vent bufava el pont cap als costats, es torçava i es col·lapsava).
Amb tot això dit, el Golden Gate Bridge encara va bé. Fins i tot amb altres opcions factibles i més econòmiques, ningú no treballa de manera realista per substituir la icona Art Deco i el seu famós treball internacional de pintura taronja. El Golden Gate Bridge està vigilat de prop per assegurar-se que no supera els límits d’estrès a causa del trànsit, el vent i les càrregues sísmiques. Podem esperar almenys 80 anys més d’aquesta obra mestra d’enginyeria.
Hota GangaRao és professor d 'Enginyeria Civil i Ambiental a Universitat de West Virginia i Maria Martinez de Lahidalga de Lorenzo és ajudant de recerca de postgrau a Universitat de West Virginia . Aquest article es va publicar originalment el La conversa . Llegir el article original .
