image

Samenvatting BRUGGEN 2019-4

cover dec2019

 foto ©Hélène Binet

Fietsostrades en fietsbruggen

Sara Vanelsacker, Provincie Antwerpen

Toen de provincie Antwerpen in 2008 startte met de aanleg van een eerste fietssnelweg (‘fietsostrade’) op haar grondgebied, was de aanleg van een drie meter breed dubbelrichtingsfietspad nog zeer ambitieus. Fietsbruggen of fietstunnels waren echte unicums.
Het ontwerpen van een fietsbrug vergt heel wat keuzes omtrent aan welke eisen en randvoorwaarden een ontwerp moet voldoen.
Beschreven worden twee bruggen:

Composietbrug over de sporen op de F11

Deze composietbrug over de spoorlijn omvat de grootste vrije overspanning (26,6 meter) in Vlaanderen. Zij maakt deel uit van de F11, de fietssnelweg Antwerpen-Lier.dec 01 01
De toepassing van glasvezelversterkte fietsbruggen is in Vlaanderen nog niet ingeburgerd of genormeerd. Zij zijn daarom nog relatief onbekend bij opdrachtgevers. Daardoor wagen weinig overheden zich aan kunststofbruggen, ondanks alle voordelen van het materiaal. Deze 30 meter lange en 5 meter brede brug werd in amper twee maanden tijd geproduceerd. Voor de plaatsing van de brug, moest het spoorverkeer stilgelegd worden. Een actie die vier maanden vooraf aangevraagd en georganiseerd moest worden. Voor het plaatsen van de kraan en het inhijsen van de brug had de aannemer slecht 24 uren tijd. Weersomstandigheden vergrootten de uitdaging, omdat veel wind en regen de operatie konden dwarsbomen.


Fietsbrug over het Kempisch kanaal op de F105

Deze fietsbrug maakt deel uit van de fietssnelweg Herentals-Leopoldsburg (F105). Zij verbindt Herentals met Olen, over het kanaal Bocholt-Herentals. De F105 loopt van het station van Herentals naar Balen langs spoorlijn 15.
De brug is 105 meter lang. Zij overspant het kanaal en de jaagpaden aan weerszijden ervan. Met haar 22,5 meter hoge bogen vormt ze een nieuwe landmark in de omgeving. Met haar breedte van 5,5 meter biedt ze veel fietscomfort.
Dankzij het lichte materiaal en de inklemming tussen de landhoofden, kan men het brugdek zeer slank houden. Dat scheelt in de hoogtemeters en in de lengte van de aanloophellingen naar de brug.

dec 01 02

Podiumbrug, aanjager van een gebiedstransformatie

Edwin Thie, Senior Structural Engineer, Arup Nederland

De Podiumbrug is gerealiseerd als aanjager van de nieuwe gebiedsontwikkeling te Bocholt. De brug is ontworpen met onderhoudsvriendelijke materialen als weervaststaal voor de hoofdliggers en kunststof voor het dek.
Om de plaatdikte van deze weervaststalen brug te optimaliseren zijn stabiliteitscontroles uitgevoerd. Als eerste stap is een lokale knikvormanalyse van de staalconstructie uitgevoerd om de kritische gebieden van de randliggers in termen van stabiliteit te identificeren en om knikmodulussen te bepalen om zo de noodzakelijke imperfecties toe te passen in de volgende stap: het bepalen van de spanningsgrenswaarde.
Ten slotte wordt in een laatste stap een geometrische niet-lineaire analyse van de gehele constructie uitgevoerd.

dec 01 03

Hoewel de initiële materiaalkosten voor weervaststaal iets hoger zijn dan voor normaal bouwstaal, heeft het gebruik ervan voor bruggen economische voordelen voor de levensduur.
Met behulp van verfijnde analyses zijn de materialen geoptimaliseerd met als resultaat een economisch ontwerp. Door deze verfijnde analyses konden de plaatdiktes worden gereduceerd zonder dat lokale instabiliteiten een gevaar zijn. En bovendien konden daarmee de trillingen van de brug worden beheerst met toepassing van externe dempers in de brug.

Eerste beweegbare biocomposietbrug in openbaar wegennet: Fryslân primeur!

ir. R.P. (Rinze) Herrema en J.R.J. (Jorian) Wals MSc - Witteveen+Bos

dec 01 04
In 2010 startte de aanleg van de Haak om Leeuwarden, een nieuwe rondwegwaarbij een nieuwe verbinding voor fiets+voetgangers over het Van Harinxmakanaal, tussen Ritsumasyl en Deinum gewenst was.
In de voorbereidingsfase is onderzocht welke natuurlijke materialen kansrijk zijn voor een robuuste toepassing in de infrastructuur.
Duidelijk werd dat de concrete toepassing van biocomposiet als constructiemateriaal van een brugdek een ambitieuze, maar niet onmogelijke opgave is.
Eén van die knelpunten was dat het materialenonderzoek van het biocomposiet in tijd parallel liep aan het ontwerp. Het toevoegen van extra biocomposietvezels op kritieke plekken, het overdimensioneren van de opzetwerken en de draaipijler, maken deze risico’s beheersbaar.
Al dit werk leidde tot het ontwerp van een asymmetrische beweegbare draaibrug met een biocomposiet dek van 22 m overspanning.
In de zomer van 2018 is begonnen met de sloop van de oude brug. Daarbij zijn de circulaire ambities van de provincie niet uit het oog verloren: het betonpuin dat vrij kwam bij de sloop is hergebruikt bij het nieuwe betonwerk voor de onderbouw van de biocomposiet brug.
De gemeente Waadhoeke verleende de omgevingsvergunning, een spannend moment, aangezien er geen standaardrichtlijnen bestaan voor een kunstwerk van biocomposiet materiaal.
De brug is voorzien van een geavanceerd monitoringssysteem dat data verzamelt over het gedrag van biocomposiet zoals vervormingen, vochtgehalte, belastingen en temperatuur. Met behulp daarvan kunnen afgeleiden als kruip en vermoeiing worden bepaald. Verder kan worden gevalideerd of de berekende constructieve levensduur van de brugdekken strookt met de praktijk.

Constructief ontwerp Prins Clausbrug - Dordrecht

Britte van Kortenhof Ontwerpmanager Iv-Infra b.v.

dec 01 05

De Prins Clausbrug is een nieuw te realiseren beweegbare fiets+voetgangersbrug die het centrum van Dordrecht gaat verbinden met de nieuwe wijk Stadswerven.
Het architectonische ontwerp van architect René van Zuuk is van een hoge ambitie en in belangrijke mate bepalend voor de technische uitwerking van het ontwerp. Allereerst de imposante ballastmast en pendelstaaf die ver de lucht in steken en een bijzondere beweging maken bij openen en sluiten van de brug.
Omdat de kelder geen ballastkist hoeft te bergen, kon deze als een uitwaaierende ronde sokkel worden uitgevoerd, slank oprijzend uit het water.
Het val, de ballastmast en de pendelstaaf bewegen als één mechanisme. De ballastmast is met draaipunten gekoppeld aan de hoofdliggers van het val; om de ballastmast in alle standen te stabiliseren is deze aan de bovenzijde scharnierend gekoppeld met de pendelstaaf. De pendelstaaf is op zijn beurt gekoppeld aan de aanbrug door middel van een draaipunt. Tijdens het bewegen van het val beweegt het draaipunt van de ballastmast zich in een cirkelvormige baan om de hoofddraaipunten.

dec 01 06

De aanbrug aan de westzijde van de beweegbare brug bestaat uit een doorgaande centrale kokervormige hoofdligger van drie overspanningen met lengtes van respectievelijk 9,8 m – 23,7 m – 4,9 m.
Het val bestaat net als aanbrug west uit twee orthotrope rijdekken die aan weerszijden uitkragen vanuit een centrale, stijve kern.
De vaste ligging van het beweegbaar deel wordt volledig door de onbalans gerealiseerd. Het toepassen van een grendel was namelijk onwenselijk.
Naast de verticale windbelasting en het variabele dekgewicht is ook de horizontale windbelasting op de ballastmast en pendel in rekening gebracht voor de toetsing van de vaste ligging van de brug.
De grote onbalans (circa 5100 kNm) beïnvloedt niet alleen de cilinderafmetingen van het bewegingsmechanisme, maar leidt onder andere ook tot hogere vermoeiingsbelasting op de staalconstructie.
Omdat de brug de vaarweg schuin kruist en zich daarnaast dicht bij een driesprong van rivieren bevindt, is sprake van een bijzondere nautische situatie, waarbij rekening dient te worden gehouden met aanvaarbelastingen.
De brug wordt aangedreven door een elektro-hydraulische aandrijving waarbij de cilinders aan het val en de kelderbodem gekoppeld zijn door middel van twee scharnierpunten die zijn uitgevoerd met VVK-bolscharnierlagers.

Bruggenstichting Young

De jongerenafdeling van de Bruggenstichting heeft een bijdrage geleverd in de vorm van drie artikelen:
- een afstudeeronderzoek van Karel van Dongen en Gino Verstraelen over de parametrische opzet van de 3DPB-brug in Gemert;
In dit artikel wordt de koppeling beschreven tussen een geautomatiseerd, parametrisch ontwerpmodel voor een 3D-geprinte betonnen (3DPB) brug en een EEA model
- een beschrijving van de St Philipsbrug in Bristol (VK) van Maria Selkou;

dec 01 07

- een terugblik op de excursie naar de Erasmusbrug.