Teknoloji - Mühendislik

Kemiklerinizin ile Eyfel Kulesinin Ortak Paydası Matematiktir!

Paris’e gitme şansınız olduysa ve Eyfel Kulesi’ni yakından gördüyseniz, onun yalnızca bir mühendislik harikası değil, aynı zamanda bir estetik başyapıt olduğunu da fark etmişsinizdir.

Eyfel Kulesi, Fransızca’da La Tour Eiffel, 1889 Paris Fuarı’nın veya Dünya Fuarı’nın ana sergisiydi.

1887 yılında inşasına başlanan kule, o dönemde “dünyanın en yüksek yapısı” unvanını Washington Anıtı’ndan devraldı ve bu unvanı 1930 yılında New York’taki Chrysler Binası tamamlanana kadar taşıdı. Günümüzde Eyfel Kulesi hâlâ Fransa’nın en yüksek beşinci yapısı konumundadır.

Bazı yapılar, sadece inşa edildikleri yerler olmaktan çıkar, bulundukları şehirlerin simgesi hâline gelir. Empire State Binası, Sidney Opera Binası ya da Burj Khalifa gibi. Ancak Eyfel Kulesi bu yapılar arasında özel bir yere sahiptir—çünkü 19. yüzyılda inşa edilmiştir ve dünyanın en çok taklit edilen yapılarından biri olarak mimarlık tarihinde benzersiz bir mirasa sahiptir.

eyfel kulesi
Eyfel Kulesi, 1.710 basamaklı 108 katlıdır. Ancak sadece ilk platforma merdiven ile çıkılmaktadır. Gustave Eiffel, asansörlerin kuleye dahil edilmesinde ısrar etmişti. Ancak hiçbir Fransız firması kalite standartlarını karşılayamadığı için sonunda bu iş bir Amerikan firmasına devredilecekti.

Eyfel Kulesi Nasıl Yapıldı?

Eyfel Kulesi, 15 Mayıs 1889’da Paris’te halka açıldığında büyük bir mühendislik başarısı olarak tarihe geçti. Mühendisler Maurice Koechlin ve Émile Nouguier ile mimar Stephen Sauvestre tarafından tasarlanan kule, Fransız Devrimi’nin 100. yılı anısına ve 1889 Dünya Fuarı’nın (Exposition Universelle) simgesi olarak inşa edildi. Yapımını üstlenen şirketin sahibi Gustave Eiffel, zamanla bu anıtsal yapıyla özdeşleşerek kuleye adını verdi.

O dönemde 312 metre yüksekliğiyle dünyanın en yüksek binası unvanını taşıyan Eyfel Kulesi, ilk ziyaretçilerine özel hatıra madalyaları dağıtarak büyük bir gururla tanıtıldı.

Kulenin inşası için kullanılan 18.000 metal parçanın her biri özel olarak tasarlanıp hesaplandı. Paris’in dışında, Eiffel’in fabrikasında üretildi. Eyfel Kulesi’nin inşaat maliyeti, 1889’da 7.799.401.31 Fransız altın frangına (yaklaşık 1.5 milyon dolar) mal oldu.

Eyfel Kulesi Nasıl Yapıldı?
Eyfel Kulesi yapılışı

Eiffel’in hedefi yalnızca görsel güzellik değildi. Onun asıl peşinde olduğu şey, yapının dayanıklılığını en az malzeme ile sağlamak, yani yapısal verimlilikti. Bu açıdan bakıldığında kule gerçekten inanılmaz bir mühendislik örneği.

Eyfel Kulesi Nasıl Yapıldı?

Eyfel Kulesi’nde kullanılan demir miktarını, kulenin tabanıyla aynı büyüklükte bir dikdörtgen prizma içinde eritsek, elde edeceğimiz bloğun yüksekliği sadece 6 santimetre olurdu. Başka bir deyişle, tüm görkemine rağmen kule aslında oldukça hafif bir yapıdır. Hatta Eyfel Kulesi’nin tamamını içine alacak şekilde çizilen en küçük hayali silindirin içindeki hava, kulenin kendisinde kullanılan tüm demirden daha ağırdır.

Gustave Eiffel Bu Yapıyı Nasıl Tasarladı?

Eiffel, aynı zamanda New York’taki Özgürlük Anıtı’nın taşıyıcı iç çelik konstrüksiyonu da yapmıştır.

Aslında Eyfel Kulesi’nin yapısal tasarımını tam anlamıyla kavramak için insan vücuduna, özellikle de kemiklerimize bakmamız gerekir. Düşünün ki bir kemiği ortadan ikiye kestiniz. Karşınıza çıkan manzara size bir baget ekmeği hatırlatacaktır. Dışı sert, içi ise süngerimsi ve hafif. Ama bu sadece bir benzetme değil; aslında doğanın mühendislik anlayışı tam da bu.

Kemiklerimizin dışı, yük taşıyan kompakt kemikten oluşur. İçerideyse adeta mimari bir mucize yatar: süngerimsi kemik. Bu yapı, her zıplayışta kemiklerimize binen kuvveti dağıtır. Ama daha da ilginci, bu yapı mikroskobik düzeyde kat kat bir mimariyle inşa edilmiştir.

Osteon adında incecik tüpler, içinden damarlar geçen bir iskelet sistemi oluşturur. Bu tüplerin duvarlarını inceledikçe daha da küçülen fibril demetleriyle karşılaşırsınız. Fibriller ise iç içe geçmiş liflerden oluşur. En sonunda ise bu liflerin yapı taşı olan kolajen moleküllerine ulaşırsınız. Doğa adeta bir origami ustası gibi, küçük parçaları bir araya getirerek dev bir dayanıklılık üretmiştir.

İşte bu iç içe geçmiş sistem kemiklerimizin sıradan görünümünün altında yatan mühendislik harikasıdır. Eiffel de aynı ilkeyi Eyfel Kulesi’nde uyguladı.

Eyfel Kulesi, pek çok modern yapıda olduğu gibi, “kafes kiriş” adı verilen ve çapraz şekilde kesişen X biçimli demir kirişlerle inşa edilmiştir. Ancak kuleye biraz daha yakından baktığınızda, bu büyük kirişlerin aslında daha küçük, aynı yapıda kirişlerin birleşiminden oluştuğunu fark edersiniz. Yani her bir ana parça, kendi içinde de birer kafes sistemidir.

Bu iç içe geçmiş tasarım sadece görsel bir detay değildir. Kulenin ağırlığını azaltarak hafifliğini sağlayan temel unsurlardan biridir. İçi boş ve çok katmanlı bu yapı, Eyfel Kulesi’nin hem sağlam kalmasını hem de nispeten az malzemeyle büyük bir dayanıklılığa ulaşmasını mümkün kılar.

Eyfel Kulesi Gibi Hafif Bir Yapı Nasıl Ayakta Kalabiliyor?

Kulenin hafif olması sizi devrilme riski konusunda endişelendiriyorsa, aslında tam tersine, bu onun en büyük avantajlarından biridir. Mühendislikte “Nasıl olacak?” sorusunu ustaca yanıtlayan yapıların temelinde, onları ayakta tutacak kuvvetleri doğru yere yönlendirecek bir iç mimari yatar. Eyfel Kulesi de tam bunu yapar.

Rüzgârın sallayıcı etkisi ve yer çekimi, kulenin eğimli formu sayesinde ayaklara, oradan da sağlam temellerine akacak şekilde ustalıkla tasarlanmıştır. Fiziksel olarak ifade edersek, rüzgârın yarattığı devrilme momenti, kulenin kendi ağırlığıyla dengelenir.

Bu yaklaşım, İsviçreli mühendis Karl Culmann’ın; anatomist Georg von Meyer’in laboratuvarında bir kemiği incelerken aklına gelmiştir. Culmann’un bu kavramı, çalışmalarıyla somutlaştıran isimlerden biri de Maurice Koechlin’dir.

Kendisi Eiffel için çalışan bir mühendistir ve Culmann’un “grafik statik” yöntemini tasarıma dahil eden kişidir. Grafik statik, yapıya etkiyen kuvvetleri çizgilerle temsil ederek tasarım yollarını netleştiren devrim niteliğinde bir yöntemdir.

Maurice Koechlin tarafından Eyfel Kulesi’nin ilk çizimi.

Sonuç olarak

1889’dan bu yana, dünya çapında 250 milyondan fazla insan Eyfel Kulesi’ni ziyaret etti. Kimi eleştirmenler kuleyi “iskelet” benzetmesiyle tanımlasa da bu, aslında büyük bir övgüydü. Mühendislikte “iskelet” demek, en verimli halini takdir etmek demektir — çünkü güç, boşluklarda gizlidir.

Eyfel Kulesi; sadece demirden değil, bilginin ve doğanın prensiplerinden ilham alan bir ideadan filizlenen yapıdır. Ve mühendislikte hâlâ kemiklerimizden, en doğal öğretmenimizden çok şey öğrenmeye devam ediyoruz.


Kaynaklar ve ileri okumalar

  • Ramzy, Nelly. (2015). Sustainable spaces with psychological connotation. Historical architecture as reference book for biomimetic models with biophilic qualities. Archnet-IJAR. 9. 248-267. 10.26687/archnet-ijar.v9i2.464.
  • Skedros JG, Brand RA. Biographical sketch: Georg Hermann von Meyer (1815-1892). Clin Orthop Relat Res. 2011 Nov;469(11):3072-6. doi: 10.1007/s11999-011-2040-6. PMID: 21901583; PMCID: PMC3183195.
  • What Your Bones Have in Common With the Eiffel Tower. Yayınlanma tarihi: 9 Mart 2015; Bağlantı: https://www.wired.com/

Size Bir Mesajımız Var!

Matematiksel, matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.

Matematiksel

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir