SCIA User Contest 2007-complete

93 Inleiding De zuidelijke randweg is een nieuwe ontsluitingsweg van Zaanstad langs het Noordzeekanaal en loopt door het winkelgebied en bedrijventerrein Zuiderhout te Zaandam. Door de ligging van de zuidelijke randweg wordt het gebied als het ware in tweeën gedeeld. Om voor de voetgangers een veilige en snelle oversteek te kunnen realiseren is er door de gemeente Zaanstad gekozen voor een voetgangersbrug over de zuidelijke randweg. De brug is op verzoek van de gemeente ‘familie’ van de busbrug over de Thorbeckelaan en de Westzanerpolderbrug in Hoogtij, welke beide door Royal Haskoning ontworpen zijn en tevens een markant zichtpunt zijn in de omgeving van Zaanstad. Ontwerp Doordat de twee eerder genoemde bruggen uitgevoerd zijn als boogbrug was de keuze voor een boog eenvoudig. Een enkele boog voldoet voor een voetgangersbrug. Het brugdek krult om de boog en wordt voortgezet in de flauwe trappartijen die bijna haaks op het brugdek staan. Aan beide zijden van de weg is er net genoeg ruimte voor de betonnen steunpunten die in het verlengde van de boog staan. De ruimtelijkheid van de brug wordt benadrukt door de trappen en de schuine steunpunten. Het gekromde brugdek heeft tussen de steunpunten een overspanning van 32 m. Na de steunpunten loopt het brugdek over een stuk van circa 6 m door waarna deze over gaat in de toegangstrappen. Het profiel van vrije ruimte onder het brugdek ten behoeve van de zuidelijke randweg bedraagt 4,70 m. De schuin weglopende boog van de brug bestaat uit een buisprofiel met een diameter van 457 mm. Het brugdek dat zowel horizontaal als verticaal is gebogen, is opgebouwd uit twee buizen van verschillende diameters. De grote buis heeft een diameter van 457 mm en vormt tevens de koppeling tussen het dek en de boog. De kleinere buis heeft een diameter van 324 mm. De buizen worden aan elkaar gekoppeld door middel van dwarsverstijvingen en een onder en bovendekplaat. Beide dekplaten zijn voorzien van twee verstijvingsribben die de vervormingen ten gevolge van plooi tegengaan. De boog van de brug wordt door middel van trekstaven, ook wel de ‘vinnen’ genoemd, aan de grote buis van het brugdek gekoppeld. Deze vinnen hebben een driehoekig profiel met een verlopende hoogte van 350 mm ter plaatse van de boog naar 440 mm ter plaatse van de aansluiting met het dek. De toegangstrappen overbruggen een hoogte van iets meer dan 4 m. De draagconstructie van de trappen bestaat uit buizen met een diameter van 324 mm. Voor de voetgangers is een extra rustpunt gecreëerd in de vorm van een plateau. Ter plaatse van dit plateau wordt de trapconstructie door drie buizen ondersteund die voor de trappen de benodigde stijfheid verzorgen. De schuine uitvoering van de boog heeft een postitieve invloed op de doorbuiging van het dek. De boog heeft de neiging door het eigen gewicht als het ware om te vallen waardoor de doorbuiging van het dek wordt gereduceerd. Om de torsie van het dek te kunnen opvangen wordt het dek ter plaatse van het betonnen steunpunt voorzien van een tweede oplegpunt. Het tweede oplegpunt wordt gerealiseerd door een stalen buis die onderdeel uitmaakt van het betonnen steunpunt. De stalen buis wordt gekoppeld aan de kleinere buis van het dek. Technische gegevens van het project Projectnaam: Voetgangersbrug Zaanstad Opdrachtgever: Gemeente Zaanstad Locatie: Zaandam Constructeur: Royal Haskoning, Amsterdam Architect: Royal Haskoning, Amsterdam Uitvoering: 2007-2008 Hoofdoverspanning: 32 m Vrije onderdoorgang: 4.70m Totale hoogte constructie: circa 12 m. Gewicht (staal): circa 70 ton SCIA•ESA PT Voor de berekening is gebruik gemaakt van SCIA•ESA PT 6.0.166; gebruikte modules: • Grafische doorsnede • Dynamica raamwerken • Dynamica (eigenfrequentie) oppervlakken • 3D-schaal • Intersectie Modellering Om een goede inschatting te maken van de hoofdafmetingen is de brug in het voorontwerp uitgezet in een 3D – staafmodel. Hieruit volgde dat niet alle effecten konden worden meegenomen en het daarmee noodzakelijk was om het dek van de brug als plaatmodel in SCIA•ESA PT in te voeren. Het ging hier met name om het bepalen van de exacte doorbuiging en het bepalen van de eigenfrequentie van de brug. Het invoeren van het dek kostte door de gebogen vorm van het dek veel tijd. De gebogen vorm van het dek is verkregen door het uitzetten van een systeemlijn in SCIA•ESA PT. Door de lijn op te delen in de h.o.h. afstand van de dwarsdragers van het dek, konden de dwarsdragers over deze lijn worden uitgezet. De buizen en de dekplaten van het dek zijn vervolgens tussen de dwarsdragers ingevoerd. Omdat ervoor gekozen is enkel het dek in te voeren als plaatmodel was het noodzakelijk de verbindingen tussen de staaf- en plaatelementen goed te modelleren. Uit de berekening volgde al snel dat een niet goede aansluiting tussen de elementen aanzienlijke gevolgen had voor de krachtswerking in de brug en de samenwerking tussen de onderdelen. Afgezien van het feit dat het modelleren van de brug veel tijd heeft gekost is het werken in 3D met SCIA•ESA PT wel als gebruiksvriendelijk ervaren. Vooral het importeren van in Autocad gemaakte doorsneden werkt erg gemakkelijk. Voetgangersbrug Zaanstad

RkJQdWJsaXNoZXIy MTgyMDE=