116
X2
Inleiding
In het park Randenbroek te Amersfoort worden
momenteel drie vakwerkbruggen gebouwd. Deze
fiets-/ voetgangersbruggen zijn ontworpen door ipv-
Delft, ingenieursbureau voor productvormgeving B.V.
De opdrachtgever van het werk is de Gemeente
Amersfoort.
Om het brugdek slank te houden is gekozen voor het
principe van de vakwerkbrug. Het betreft echter geen
standaard. Deze vakwerken bestaan uit een boven- en
onderregel met daartussen een groot aantal ronde
staven met geringe diameter. Het vakwerk is volledig
geoptimaliseerd naar staafkracht en diameter. Om
het geheel stijf te maken zijn op 4 posities forsere
V-steunen toegevoegd. De stalen bovenbouw is
gefundeerd op betonnen landhoofden en palen.
Geometrie
De grootste brug heeft een overspanning van 17 m en
is 4 m breed. De onderregel van het vakwerk is een
koker met een dikte van 0,2 m. Dit is tevens de dikte
van het brugdek. De brug wordt gedragen door twee
vakwerken die tevens dienst doen als hekwerk.
De bovenregel bestaat uit een massieve rechthoekige
doorsnede van 200 x 40 mm. Per vakwerk worden twee
rijen diagonaalstaven toegepast welke uitwaaieren naar
onder toe. Deze twee rijen lopen in twee verschillende
richtingen. Hierdoor ontstaan trek- en drukstaven. De
twee rijen staven zijn identiek en gespiegeld aan elkaar.
Per rij slaat de kracht in het midden van het dek om van
trek naar druk en andersom.
Afhankelijk van de optredende drukkrachten neemt
de diameter toe. Nabij de oplegging treden in de
diagonaalstaven de grootste trek- en drukkrachten op.
Dit heeft geleid tot een maximale staafdiameter van
rond 45 voor de drukstaaf en rond 25 voor de trekstaaf.
De kleinste staafafmeting bedraagt 20 mm en wordt
toegepast voor de trekstaven in het midden van het dek.
Overige staafafmetingen die zijn toegepast zijn r40, r35.
De bovenregel van een vakwerk wordt verend gesteund
door de vele staven. De constructie bleek echter
teveel te vervormen ten gevolge van de belasting. Om
deze reden is het vakwerk op vier posities verstevigd.
Hiervoor zijn 4 V-steunen toegevoegd. Deze bestaan
ieder uit 4 vierkante massieve staven vk 45 mm.
Uitdaging in de berekening
Wij hebben Scia Engineer gebruikt om een compleet
3D-model van de brug te maken. Hierdoor kregen
wij direct inzicht in de optredende krachten en
vervormingen. De grootste uitdaging lag in het
optimaliseren van de vakwerken. De wens vanuit de
ontwerper was uiteraard het behalen van een zo groot
mogelijke slankheid. Met Scia Engineer kun je in het
model snel en efficiënt de staven aanpassen. De staven
zijn vervolgens apart gecontroleerd.
De stabiliteit van de bovenregel is eveneens met behulp
van Scia Engineer inzichtelijk gemaakt. Doordat er
twee rijen staven verbonden zijn aan de bovenregel
met afwisselend trek- en drukkrachten, is er sprake van
een 1e orde horizontale vervorming van de bovenregel.
Van bovenaf gezien geeft dit een sinus die halverwege
de overspanning zijn nulpunt heeft. Vervolgens is de
brug ook met een 2e orde berekening beschouwd. De
gedragingen van een dergelijke constructie kunnen
alleen inzichtelijk worden gemaakt met een 3D-model.
Software: Scia Engineer
Vakwerkbruggen Park Randenbroek - Amersfoort, Nederland
Nomination Category 2: Civil Structures
Nomination Category 2: Civil Structures
