Demiryolu Köprüleri

Demiryolu köprüleri tasarım olarak karayolu köprülerine benzer temel parçalardan oluşmaktadır. Bunlar üstyapı, altyapı ve mesnetlerdir. Köprü üstyapısı taşıtlardan gelen yükleri alarak güvenli bir şekilde mesnetlere aktarmaktadır, mesnetler ise gelen yükleri köprü alt yapısına aktarmaktadır. Köprü alt yapısı ise mesnetlerden gelen yükleri zemine aktarmakta böylece köprü istenilen taşıt yüklerini güvenli bir şekilde taşıyabilmektedir. Köprüler beton, çelik ve ahşap gibi belli malzemeler kullanılarak inşa edilmektedirler. Köprü malzemesine tasarım mühendisleri tarafından malzeme taşıma kapasitesi, köprünün geçeceği açıklık, imalatın yapılacağı bölgesel koşullar ve bakım onarım maliyetleri gibi birçok farklı parametre ele alındıktan sonra karar verilmektedir.

Çelik demiryolu köprülerinin üst yapısı teşkil edilirken boylamalar, enlemeler ve taşıyıcı elemanlardan faydalanılmaktadır. Tren yükleri sırası ile raylar, traversler, boylamalar ve enlemeler üzerinde taşıyıcı sisteme ve mesnetlere aktarılmaktadır. Çelik köprüler dolu gövdeli ana taşıyıcı kirişler yardımı ile teşkil edilebileceği gibi kafes sistem çelik taşıyıcı elemanlar yardımı ile de teşkil edilebilmektedir. Kafes kiriş çelik köprülerde düşey yükler çelik makaslar yardımı ile, yatay yükler alt ve üst rüzgâr çapraz bağlantıları yardımı ile mesnetlere aktarılmaktadır.

Demiryolu köprüleri Sınıflandırılması

Köprüler açıklık sayısı, üst yapı tipi, alt yapı tipi, malzeme, yaklaşım tipi ve üst yapının sürekli devam edip etmemesine göre sınıflandırılabilir. İlk olarak Northridge ve Loma Prieta depremlerinde köprülerde meydana gelen hasarlar üstyapı tipi ve malzeme özelliklerine göre gruplandırılmış, daha sonra köprülerin diğer karakteristik özelliklerine göre alt guruplar oluşturulmuştur. Depreme karşı tasarımı. Açıklık sayısı, tek açıklıklı ya da çok açıklıklı. Taşıyıcı türü; betonarme, çelik ve diğerleri. Köprü ayağı türü; çok kolonlu köprü ayağı, tek kolonlu köprü ayağı, taşıyıcı perde yardımı ile teşkil edilmiş köprü ayağı. Yaklaşım türü ve mesnet türü. Açıklıkların sürekli devam edip etmemesi. Gibi bir çok faktör göz önüne alarak demir yolu köprülerini sınıflandırmak mümkündür.

Köprülerin tasarımı için gerekli sismik tehlike düzeyi ise iki gurupta ele alınır. Hafif düzey deprem: köprülerin kullanım ömürleri boyunca maruz kalabileceği düşünülen tehlike düzeyidir. Hafif düzey tehlike için 75 yılda görülme olasılığı %50 olan deprem olarak tanımlanmıştır. Şiddetli deprem: hafif depreme göre daha yıkıcı olmasına karşın köprünün kullanım ömrü boyunca karşılaşma olasılığı daha düşük olan depremdir. Şiddetli deprem olarak 75 yılda görülme olasılığı %7 olan deprem tanımlanmıştır. Genel olarak köprülerin hafif depremler etkisi altında hemen kullanım performans seviyesine, şiddetli depremler etkisi altında ise can güvenliği performans seviyesine sahip olması hedeflenmektedir. Köprülerin önemi ve özeliklerine göre farklı sınıflara ayrılmakta ve performans istemleri sınıflara göre farklılık gösterebilmektedir.