تمَّ بناءُ جسرِ اشتابولا في الفترةِ الممتدَّة ما بين 1863-1865 على نهرِ اشتابولا - أوهايو، إلَّا أنَّ الجسرَ تعرَّضَ للانهيار في التَّاسعِ والعشرين من كانون الأول عام 1876 أي بعد أحد عشر عاماً من وضعهِ في الخدمة.

تمَّ تصميمُ جسرِ اشتابولا من قبلِ Amasa Stone رئيسُ Cleveland، Painesville and Ashtabula Railroad. حيثُ كانَ الجسرُ محمولاً بواسطةِ أعصابٍ متوازية وجائزٍ شبكيّ بمجازِ 47 متر، يتألَّفُ من 14 صفيحةِ طولُ كلٍّ منها 3.4 متر، وبلغَ ارتفاعُ الجائزِ الشَّبكيّ 6 أمتار، والتَّباعدُ بينَ مراكزِ الجوائزِ الشَّبكيّة 5 أمتار، وقد كانَ سطحُ الجسرِ يحملُ مساراً مزدوجاً للسككِ الحديديَّة، كلُّ مسارٍ يقابلُ الحمولة َالحيَّةَ لقطارٍ واحد.

قام Stone بتوظيفِ Joseph Tomlinson لتحديدِ أبعادِ العناصر وإعدادِ الرُّسومات، فقام Joseph بإعدادِ التّصاميمِ كاملةً إلَّا أنَّه لم يشرف على التَّنفيذ.


Image: Ashtabula Archive

إنَّ العناصرَ المعرَّضةَ لقوى الضَّغط تتألَّفُ من عدَّةِ مقاطع معدنيَّة بشكلِ حرفِ ، في حين أنَّ الوترَ العلوي للجائزِ الشبكيّ يتألَّفُ من اثنين من المقاطع مدعَّمة باثنين من الصَّفائحِ الممتدَّةِ على طولِه، كما تمَّ ملء العُقَدِ بحديدِ الصَّب، وتقومُ الجوائزُ بحملِ الأرضيَّةِ الخشبيَّة، والتي تسْتَنِد مباشرةً على الوترِ العلويّ للجائزِ الشبكيّ، وبالتّالي تشكيل عقدةٍ بين الوترِ العلويّ والجائزِ الشبكيّ.
انهارَ الجسرُ في 29 كانون الأول عام 1876 وذلكَ أثناءَ عاصفةٍ ثلجيَّةٍ شديدةٍ، حيثُ كانَ يَعْبُرُه قطارٌ مؤلَّفٌ من قاطرتين بخاريَّتين، متّجهٌ غرباً بسرعةِ (20 – 25) كيلومتر في السَّاعة، فبعدَ أنْ أوشكت القاطرةُ الأولى على عبورِ الجسر، بدأَ الجسرُ بالانهيار وسقطت معهُ القاطرةُ الثَّانية بالإضافةِ لحمولةِ الفحم و11 عربة في وادي اشتابولا. متسبِّبةً في وفاةِ 80 شخص معتبرةً إحدى المآسي الوطنية.


Image: Ashtabula Archive

في الثَّاني عشر من كانون الثَّاني عام 1877، عيَّنَ المجلسُ التَّشريعيّ لولايةِ أوهايو لجنةً مشتركةً مهمَّتُها التَّحقيقُ بسببِ انهيارِ الجسر، وفي الثَّلاثين من نفسِ الشَّهر قدَّمت اللَّجنةُ تقريرَها إلى الهيئةِ التَّشريعيَّة، كما قامت اللَّجنةُ بتعيينِ مهندسٍ للتَّحقيقِ في أسبابِ وقوعِ هذهِ الكارثة. وقد قامَ تشارلز ماكدونالد بإجراءِ تحقيقٍ للانهيارِ أيضاً.
وقد تبيَّنَ بعدَ الانتهاءِ من جميعِ التَّحقيقات أنَّ الانهيارَ حصلَ بدايةً في الصَّفائحِ الثَّانية والثَّالثة من الجزءِ الجنوبيّ للجائزِ الشَّبكيّ، إلَّا أنَّ المحقِّقين لم يستطيعوا أنْ يحدِّدوا فيما إذا كان الوترُ العلويّ للجائز الشَّبكيّ أو دعاماتُ الضَّغط هيَ المتسبِّبةُ بالانهيار.
وخَلُصَت لجنةُ التَّحقيقِ المشتركة إلى أنَّ سببَ الانهيارِ كانَ عدم القيام بإجراءات الفحصِ والتَّفتيشِ بشكلٍ كافٍ، بالإضافةِ لكونِ الجسورِ المعدنيَّة في مراحلِها الأولى ومن المفروضِ عدم المجازفة وتشييدُ الجسرِ فوقَ هذا الوادي العميق، وقد اقترحَ تشارلز ماكدونالد أنَّ الصُّدوعَ المتشكِّلة ناتجةٌ عن ظاهرةِ التَّعبِ نتيجةَ تعرُّضِ المقاطعِ المعدنيَّة لدوراتِ الإجهادِ المتكرِّرة.

الدُّروسُ المستفادة:
إنَّ الانهيارَ الحاصل للجسر عزَّزَ من ضرورةِ استشارةِ مهندسي الجسور والعودةِ إلى المواصفاتِ القياسيَّةِ للتَّصميم، بالإضافةِ إلى زيادةِ الوعي والموثوقيَّة في الصِّناعاتِ المعدنيَّة.

المصدر:

Failure Case Studies in Civil Engineering – Bosela 2nd Ed