Persoonlijke instellingen

Vaste bruggen

Uit BeneluxSpoor.net - Encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Hoofdpagina  Categorie-index  Index  Menu
Vorige | Volgende

Onder redactie van: BeneluxSpoor.net / Bron: nl.wikipedia - Bewerkt door Hans van de Burgt


Als er geen rekening gehouden hoeft te worden met scheepvaartverkeer of als de brug over een (spoor)weg of verdiept landschap ligt, kan een vaste brug worden toegepast. Ook als een verkeersweg zó druk is dat een beweegbare brug een hinderlijke opstopping (file) veroorzaakt, wordt veelal een hoge vaste brug ontworpen en gebouwd. In dit artikel worden enkele soorten van dergelijke vaste bruggen besproken. Met uitzondering van de hangbrug en de tuibrug komen alle hieronder gepresenteerde brugtypen voor als brug voor het wegverkeer en als spoorbrug.


Vakwerkbrug

Een vakwerkbrug is een type brug dat toegepast wordt bij middelgrote overspanningen. De brug ontleent zijn dragend vermogen aan een vakwerk, een in het algemeen stalen constructie aan beide zijden van het brugdek, die is opgebouwd uit driehoekige delen. Driehoeken zijn vormvast, en bieden de constructie daardoor de benodigde stevigheid. Afhankelijk van de plaats in de constructie, treden er in de constructiedelen zowel trekkrachten als drukkrachten op. Het specifieke concept van vakwerken zorgt ervoor dat er geen (of weinig) buigend moment in de staven voorkomt. Het gewicht van de brug wordt via betonnen pijlers afgevoerd naar de fundering. Soms wordt de vakwerkconstructie ook wel onder het rijdek uitgevoerd, in plaats van erboven (zie: tekening 01).


Er zijn vele vormen van vakwerken mogelijk, want elke driehoek is vormvast, welke vorm die dan ook zelf heeft.

Vakwerk1.jpg
Afbeelding: 01
Schets van een enkelvoudig vakwerk met verticalen en uitsluitend vallende diagonalen (N-ligger)
Bron: bruggenstichting.nl


Ligger met evenwijdige boven- en onderrandstaven, verticale staven en 'stijgende' diagonalen. Men noemt een diagonaal 'stijgend' als deze, gezien vanuit het oplegpunt van de hoofdligger naar het midden daarvan van beneden naar boven loopt (zie: tekening 02).

Vakwerk2.jpg
Afbeelding: 02
Schets van ligger met evenwijdige boven- en onderrandstaven met stijgende diagonalen
Bron: bruggenstichting.nl


Vakwerk3.jpg
Afbeelding: 03
Schets van ligger met evenwijdige boven- en onderrandstaven, verticalen en afwisselend vallende en stijgende diagonalen
Bron: bruggenstichting.nl


Men kan ook minder verticalen toepassen en grotere driehoeken maken. Dat betekent echter wel dat de lengte van de afzonderlijke staven toeneemt en er gevaar voor uitknikken bestaat, als de drukspanning in die staven te hoog wordt. Men spreekt bij staven waarin voornamelijk drukspanningen voorkomen van een 'grotere kniklengte'. Door de belasting op de brug (en door het eigen gewicht), ontstaan in de bovenrand drukspanningen en in de onderrand trekspanningen. Bij de bovenrandstaven bestaat dus het gevaar van uitknikken. Om dit te voorkomen wordt tussen de bovenranden een horizontaal verband aangebracht dat tevens kan dienen voor het opnemen van dwars op de brug optredende belastingen, zoals bijvoorbeeld wind. Dit verband wordt dan ook windverband genoemd.

Vakwerk-spoorbrug-Kethel.jpg
Afbeelding: 04
Schets van vakwerkbrug met minder verticalen
Bron: bruggenstichting.nl


Ook kunnen alle verticalen worden weggelaten. De bovenrandstaven hebben dan een grotere kniklengte, de afstand tussen de dwarsdragers wordt groter en de daarop rustende langsliggers krijgen daardoor een grotere overspanning en moeten dus zwaarder worden (zie: tekening 05).

Vakwerk-spoorbrug-Moerdijk.jpg
Afbeelding: 05
Schets van ligger zonder verticalen
Bron: bruggenstichting.nl


De boven- en onderrandstaven behoeven niet altijd evenwijdig te lopen. De verkeersbrug over de Maas bij Grave is een vakwerkbrug met geknikte bovenrand. Men spreekt ook wel van gebogen bovenrand omdat de bovenrandstaven in een boog liggen. De staven zelf zijn echter recht en de term 'geknikte bovenrand' is dus exacter (zie: tekening 06).

Vakwerk-met-gebogen-bovenrand.jpg
Afbeelding: 06
Schets van een vakwerkbrug met geknikte bovenrand
Bron: bruggenstichting.nl


Spoorbrug Kelpen.jpg
Afbeelding: 07
De spoorbrug bij Kelpen
Bron: bruggenstichting.nl


Evenals bij vakwerkbruggen met evenwijdige boven- en onderranden kunnen de liggers met gebogen bovenrand vele verschillende verbanden (verticalen en diagonalen) hebben. Het aantal mogelijkheden is vrijwel onbeperkt.

Verstijfde staafboogbrug

Bij een verstijfde staafboogbrug wordt de hoofdligger verstijfd door een boogconstructie. In vergelijking met de vorige typen boogbruggen, is bij deze bruggen de boog erg slank (zie: tekening 08).

Verstijfde-staafboog-comp.jpg
Afbeelding: 08
Schets van een verstijfde staafboogbrug op twee steunpunten met een vollewandligger als verstijvingsligger
Bron: bruggenstichting.nl


Weesperkarspel.jpg
Afbeelding: 09
De spoorbrug over het Amsterdam Rijnkanaal bij Weesperkarspel
Bron: bruggenstichting.nl


Dit type leent zich erg goed voor toepassing bij een brug met aanbruggen: de verstijvingsligger loopt door over de steunpunten van de aanbruggen en is bij de hoofdoverspanning verstijfd met een ranke boog (zie: tekening 09).

Doorgaande-verstijvingsligger.jpg
Afbeelding: 10
Schets van een verstijfde staafboogbrug met doorgaande ligger
Bron: bruggenstichting.nl


De verstijvingsligger kan ook als vakwerkligger worden uitgevoerd. Voorbeelden zijn de spoorbruggen over het Amsterdam-Rijnkanaal bij Weesp en Utrecht (zie: tekening 11).

Demka-brug.jpg
Afbeelding: 11
De DEMKA-spoorbrug over het Amsterdam-Rijnkanaal in Utrecht
Bron: bruggenstichting.nl


Boogbrug

Bij zuivere boogbruggen worden de bogen op druk en buiging belast. Bij de opleggingen ter plaatse van de boogeinden ontstaan grote verticale en horizontale oplegkrachten, die via de landhoofden of pijlers naar de vaste grond moeten worden overgebracht. De aanbrug van de verkeersbrug over de Waal in Nijmegen is een zuivere boogbrug met hooggelegen rijvloer. Men spreekt van een hooggelegen rijvloer als het rijdek boven de boog ligt, een laaggelegen rijvloer als het rijdek even hoog als de opleggingen van de boog ligt en een tussengelegen rijvloer als die tussen de bogen ligt (zie: tekening 12).

Zuivere-volwandige-boogbrug.jpg
Afbeelding: 12
Schets van een zuivere boogbrug met volwandige boog en tussengelegen rijvloer
Bron: bruggenstichting.nl


Zuivere-boog.jpg
Afbeelding: 13
Schets van een zuivere boogbrug met vakwerkboog en tussengelegen rijvloer (men spreekt hier ook wel van 'verzonken' rijvloer)
Bron: bruggenstichting.nl


Waalbrug-Nijmegen.jpg
Afbeelding: 14
De vakwerkboogbrug over de Waal in Nijmegen
Bron: bruggenstichting.nl


Boogbrug met trekband

Zoals hierboven al is vermeld, ontstaan bij een zuivere boogbrug grote horizontale en verticale krachten op de landhoofden of pijlers. In rotsachtige bodem is dat doorgaans geen bezwaar, maar in slappe veenbodem kunnen met name de grote horizontale krachten voor grote problemen met de fundatie zorgen. Het is nodig om dan een ander type boogbrug te kiezen, namelijk de boogbrug met trekband. Bij dit type boogbrug worden de horizontale krachten uit de boog opgenomen door een trekband. Een voorbeeld is de verkeersbrug over de Maas bij Hedel en de oude verkeersbrug over de Lek bij Vianen (zie: tekening 15).

Boog-met-trekband.jpg
Afbeelding: 15
Schets van een boogbrug met trekband
Bron: bruggenstichting.nl


Vakwerkbrug met trekband.jpg
Afbeelding: 16
Schets van een boogbrug met trekband, waarbij de boog is uitgevoerd als vakwerk en de trekband bevestigd is aan de onderrand van de boog
Bron: bruggenstichting.nl


Spoorbrug-Oosterbeek.jpg
Afbeelding: 17
De spoorbrug over de Rijn bij Oosterbeek
Bron: bruggenstichting.nl


Hangbrug

Bij een hangbrug brengen de hangkabels de belasting op de brug (en het eigen gewicht van het brugdek) over op draagkabels, die tussen twee torens (pylonen) zijn opgehangen en in landhoofden zijn verankerd. In Nederland zijn (nog) geen hangbruggen gebouwd, aangezien de krachten in de draagkabels zeer groot zijn en daardoor grote horizontale krachten op de landhoofden worden uitgeoefend. Doordat de draagkracht van de bodem in Nederland niet groot is, zijn deze landhoofden erg kostbaar. Pas bij zeer grote overspanningen (groter dan 500 meter) zijn deze bruggen aantrekkelijk (zie: tekening 18).


Principe-hangbrug.jpg
Afbeelding: 18
Schema van een hangbrug
Bron: bruggenstichting.nl


Tuibrug

Een tuibrug lijkt op een hangbrug, maar in dit geval is de wegdekconstructie rechtstreeks via spankabels (tuien) aan de pylonen opgehangen. Er zijn dus geen hang- en draagkabels. De horizontale componenten van de krachten in de tuikabels worden door de brugligger opgenomen. Bij de opleggingen aan de einden van de brugligger is de verticale component van de tuikracht zo groot dat een trekverankering noodzakelijk is (zie: tekening 19).


Principe-dubbele-tuibrug.jpg
Afbeelding: 19
Schema van een tuibrug
Bron: bruggenstichting.nl


Brug bij Kampen.jpg
Afbeelding: 20
Brug bij Kampen
Bron: bruggenstichting.nl


Liggerbrug

798px-Spoorbrug naast de A12 over de Rotte.jpg
Afbeelding: 21
Spoorbrug naast de A12 over de Rotte
Bron: wikipedia.org CCimage.jpg


De spoorbrug naast de A12 over de Rotte is een vaste brug. De eerste vergunning tot aanleg is in 1868 door het Hoogheemraadschap Schieland verleend aan de Nederlandsche Rhijnspoorweg Maatschappij te Utrecht, voor het maken van een vaste brug over de Rotte, nabij de Holvoeterbrug in de spoorbaan Gouda — Den Haag. De brug is rond 1946 vernieuwd door de NV Nederlandse Spoorwegen te Utrecht. De brug is een typisch voorbeeld van een liggerbrug. Hierbij worden holle betonnen liggers naast elkaar gelegd, zodat een stevig brugoppervlak ontstaat (zie: tekening 21).



Meer informatie

Encyclopedie:
Beneluxspoor.net:
Maatschetsen van een simpel bruggetje.
Externe websites:
Goede inspiratiebronnen met veel foto's.
Goede en gedetailleerde achtergrondinformatie.


Referenties
  • Handboek voor Spoorwegtechniek Deel I, II en III. Uitgegeven door A.W. Sijthoff's Uitgeversmaatschappij N.V. - Leiden.



Hoofdpagina  Categorie-index  Index  Menu
Vorige | Volgende
Contact met de redactie: Contact met de redactie