Ingenieure arbeiten zur Erhaltung von historischen Watts Towers

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

In Los Angeles haben Bauingenieure sind Experten bei der Überwachung der strukturellen gegründet um Kunst Restauratoren das ikonische Watts Towers-Denkmal zu erhalten.

Die Ingenieure von der University of California, Los Angeles, beigetreten mit Restauratoren aus Los Angeles County Museum of Art, reparieren und anhaltende Risse in den historischen Volkskunst Strukturen verhindern wollen.

Die Watts Towers bestehen aus 17 Stahl und Mosaik Skulpturen des Künstlers Simon Rodia gebaut und seit langem ein Symbol der Kraft und Schönheit in South Los Angeles.

Rodia, ein italienischer Immigrant, bauten die Türme in seinem Hinterhof an Abenden und Wochenenden, Veredelung nach 32 Jahren im Jahr 1954. Einige der Türme sind fast 100 Fuß hoch, aber nie benutzt Rodia eine Gerüst oder Maschine Ausrüstung.

Engineering-Kompetenz

Hazard Mitigation und Structural Engineering-Programm der National Science Foundation unterstützt die Forschung, die Überwachungsgeräte und technische Unterstützung aus dem George E. Brown, Jr.-Netzwerk für Engineering Erdbebensimulation beschäftigt. NEES ist ein NSF-geförderten Netzwerk von Versuchsanlagen und Cyber‑infrastructure zur Verringerung der Verluste von Erdbeben. Alle Daten entnommen aus den Monitoren werden auf die NEEShub, die Netzwerkinfrastruktur Datenaustausch zur Verfügung.

Principal Investigator Monitoringprojekt ist Associate Professor für engineering Ertugrul Taciroglu. Auch ist auf dem Arbeitsmarkt Forschungsingenieur Bob Nigbor. Beide sind mit der UCLA Department of Civil and Environmental Engineering und NEES Forschungsingenieure.

Im vergangenen Jahr auf der Suche nach Möglichkeiten zur Quantifizierung und Analyse der Umweltauswirkungen auf die Watts Towers, suchte LACMA Restauratoren von UCLA Bauingenieure beraten. Sagt Taciroglu, "unsere Messungen und Analyse dieser Daten liefern Antworten auf eine Vielzahl von Fragen über die Natur des Problems."

Risse in den Türmen

Die Stahltürme werden mit Zement, geschichtet, mit Glas und Keramik-Stücke und andere bunte Fundstücken eingelegt ist. Im Laufe der Jahre die Türme haben anhaltende Risse entwickelt und viele der ursprünglichen Intarsien Elemente fehlen. Die schwersten Risse sind an der Basis der Türme, obwohl Abbau offensichtlich in den Strukturen.

In diesem Frühjahr das UCLA-engineering-Team eine Reihe von Sensoren auf den zentralen Turm nach Maß installiert Beschleunigung, kippen und Verschiebungen zu knacken. Mit Beschleunigungssensoren kann das Team die Größen der äußeren Kräfte wegen Wind und Erdbeben schätzen. Sie installiert auch eine Wetterstation zu entdecken wie Umweltfaktoren wie Temperatur und wind Geschwindigkeit korrelieren mit den Riss-Bewegungen. Hochauflösende digitale Daten werden kontinuierlich vor Ort erfasst und Daten angezeigt und aus der Ferne über das Internet abgefragt werden können. Das Team überwacht die Strukturen für ein Jahr.

Umweltprobleme

Die Umgebung ist überraschend heftig. Taciroglu erklärte, dass jeden Tag, wie die Sonne aufgeht und um die Struktur zu heizen beginnt, die Materialien zu erweitern und die Türme zu, von der Sonne entfernt lehnen. Im Frühjahr werden die Strukturen durch die Santa-Ana-Winde gebeutelt – Uni-direktionale Luftströme, die 60 km/h erreichen kann. Zusätzlich zu diesen Kräften unterliegen die Watts Towers relativ häufige kleine Erdbeben, zentriert in der Regel 15-20 Meilen entfernt.

"Als Bauingenieure, wir würden gerne zu quantifizieren, wie viel die dynamische Eigenschaften von Strukturen in Bezug auf den Schweregrad der Erregungen und Umweltfaktoren wie Temperatur, variieren", sagte Taciroglu.

Die Flexibilität der Stahltürme half ihnen bei Hagel und Erdbeben stehen zu bleiben, aber ironischerweise die Elastizität der Türme ist was erschwert zu reparieren.

Taciroglu sagte, dass, dass die Messungen und Analysen seiner Team bietet LACMA Restauratoren eine geeigneten Mörtel-Mischung um die Risse zu reparieren zu entwickeln hilft. "sie möchte eine Rezept für einen Mörser, die nicht originale Elemente der Türme beschädigt, wird angemessen die Risse versiegeln, und noch flexibel genug sein, die Türme Bewegungen aufnehmen", erklärt Taciroglu.

Suche nach dauerhaften Lösungen für Outdoor-Kunst

Letztlich wird LACMA-Team UCLA engineering-Daten verwenden, um die Watts Towers eine formale Erhaltungsstrategie Vorbereitung – ein Handbuch Reparatur und Erhaltung Lösungen, die für mindestens zehn Jahre Bestand haben wird.

"Unsere Messungen und Schlussfolgerungen Teil des Dokuments, werden", sagte Taciroglu. "Und wir hoffen, dass es auf Erhaltung Bemühungen auf andere Outdoor-Denkmälern und Stätten des Kulturerbes wie Magic Gardens in Philadelphia und der Nek Chand Steingarten in Indien weltweit auswirken wird."

Anmerkung der Redaktion: Die Forscher in Behind the Scenes Artikel dargestellt wurden unterstützt durch die National Science Foundation , die Bundesagentur mit der Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik beauftragt. Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Siehe die hinter die Kulissen-Archiv.