126
X2
Category 2: Civil Structures
Fietsersbrug over de Westerring - Genk, België
Enkele jaren geleden is de Vlaamse overheid met een
uitgebreide campagne gestart om de zogenaamde
‘zwarte punten’ in haar wegennetwerk te herontwerpen
en veiliger te maken. Één van de onderdelen van
deze campagne was het ontwerp van een fietsers- en
voetgangersbrug over de Westerring te Genk. Deze
brug verbindt het buitengebied Winterslag met het
centrum van de stad. Het oorspronkelijk ontwerp betrof
een fietserstunnel, maar door de aanwezigheid van
verschillende ondergrondse constructies bleek dit
geen haalbare kaart. De opdrachtgever heeft toen de
keuze gemaakt om op deze locatie een ‘eyecatcher’ in
de regionale infrastructuur te implementeren met een
hoge architecturale kwaliteit. Dit vormde de aanleiding
voor een constante samenwerking tussen architect en
ingenieur vanaf het begin van het ontwerpdossier.
De randvoorwaarden van het project zijn complex: aan
beide zijden van de weg bevinden zich waterlopen; twee
van de vier hoeken rond het kruispunt zijn eigendom
van particulieren en de ruimtes tussen de bossen en de
gewestweg zijn zeer beperkt.
Dit leidde tot het ontwerp van een tracé waarin optimaal
gebruik wordt gemaakt van de beperkte ruimte, maar
waarin eveneens aandacht is voor interessante
zichten en bewegingen door de groene omgeving van
Winterslag.
Concept
De staalstructuur is een hybridevorm van een vakwerk
en een bowstring, met een brugdek in gewapend
beton. Deze is met stiftdeuvels verbonden aan de
staalstructuur en zorgt voor een grote stijfheid in
transversale richting. Bij slanke staalstructuren die
onderhevig zijn aan voetgangersverkeer, is het
dynamisch gedrag van de structuur van cruciaal belang.
Deze module werd dan ook veelvuldig gebruikt om de
eigenfrequenties van de brug te bepalen en te toetsen
aan de normen.
De uitlijning van de bovenste randligger van de brug is
op parametrische wijze vastgelegd: de totale hoogte
van de ligger staat in lineair verband met de lengte van
de overspanning. Op rechte gedeeltes van het tracé
zijn beide liggers symmetrisch, in de bochten zijn de
binnenste liggers lager omwille van de kleinere radius.
Ook in het horizontale vlak werd speciale aandacht
gegeven aan de uitlijning van deze koker. Dit alles geeft
de structuur een elegant, dynamisch karakter, waarbij
de beleving van de brug en de omgeving constant
verandert als fietsers en voetgangers de oversteek
maken.
Gebruik van Scia Engineer
Vanaf de eerste ontwerpschetsen werd gebruik
gemaakt van Scia Engineer om de haalbaarheid van
de concepten te toetsen. De grafische interface liet
bovendien toe om de esthetische kwaliteiten van het
ontwerp te bekijken en waar nodig, aan te passen.
Het grondplan van het tracé werd als dwg geïmporteerd
in de software, waarna de punten in verticale zin
getransleerd werden tot de gewenste positie. Aan
de lijnen werden vervolgens profielen toegekend. De
pylonen en funderingen werden in Scia ontworpen, in
functie van het dynamisch gedrag van de structuur.
Op deze wijze werden eveneens de posities van de
dilatatievoegen in het betonnen brugdek onderzocht.
De mate van detail in het model is functie van de
studieopdracht. Het doel was om tot een ontwerp
te komen waarvan de uitvoeringsstudie mee in de
aanbesteding zit. Hierdoor zijn de hoofdprofielen en
de uitlijning in detail bestudeerd, maar werden van de
details enkel korte haalbaarheidsberekeningen gedaan.
Resultaten
De performante structuur van Scia liet toe om op
eenvoudige wijze de effecten van verschillende
ingrepen te onderzoeken. Zeker bij de dynamische
analyses kon - door het plaatsen van eenheidslasten
op kritische punten en interpretatie van de resulterende
vervormingen - het rendement van verzwaring van de
profielen, het plaatsen van schoren of het verhogen van
de graad van inklemming vergeleken worden. Dit heeft
geleid tot een optimalisatie van de structuur, waardoor
er binnen de grenzen van het krappe budget werd
gebleven.
Software: Scia Engineer
