116 X2 Inleiding In het park Randenbroek te Amersfoort worden momenteel drie vakwerkbruggen gebouwd. Deze fiets-/ voetgangersbruggen zijn ontworpen door ipvDelft, 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
RkJQdWJsaXNoZXIy MTgyMDE=