Wetenschap

Desgevraagd

De nieuwe designbrug over de Theems beeft als een rietje. Waren bruggen vroeger slechts een middel om van A naar B te komen, tegenwoordig zijn ze een visitekaartje voor de stad. Massieve staal- en betonconstructies moeten wijken voor slanke overspanningen met heldere lijnen; de overbrugging wordt een drager van het statement.

br />
Dat is voor zowel de constructeurs als de architecten even wennen. In Nederland worstelden de ontwerpers van de Erasmusbrug met trillende tuien, in Engeland zorgt de gloednieuwe Millenniumbrug over de Theems nu voor zeeziekte bij de voetgangers.

Is het trillingsgedrag van bruggen dan zo lastig te voorspellen? ,,Nee, dat is helemaal niet moeilijk”, stelt dr.ir. A. Romeijn van de staf Staal bij CiTG desgevraagd. ,,Maar ik heb wel de indruk dat brugdelen voor fietsers en voetgangers slapper worden ontworpen dan andere bruggen. Op het voetgangersgedeelte van de van Brienenoordbrug voel je de rest van het verkeer echt doorwerken. Door slapte kunnen loopbruggen dus best wat gaan zwaaien, en dat wordt vaak als hinderlijk ervaren. Maar dat heeft voor de veiligheid geen enkele betekenis.”

Soldaten

Het bezwijkgedrag kent nauwelijks geheimen meer voor de bruggenbouwers, maar de aandacht voor het gebruikscomfort is vrij recent. ,,De stijfheidseisen van bruggen nemen de laatste jaren toe. Dat heeft ook te maken met de komst van de hogesnelheidslijn, die mag bij hoge snelheden natuurlijk niet te veel gaan trillen. Ontwerpers vertalen deze trillingseisen altijd in een maximaal toelaatbare doorbuiging, en deze eis is voor een comfortabele voetgangersbrug best zwaar. Je moet er in elk geval voor zorgen dat de eigenfrequentie van een loopbrug een stuk hoger ligt dan de stapfrequentie van de wandelaars. Flink boven de één Hertz dus, want voetgangers nemen ongeveer één stap per seconde.”

In de jaren dertig stond deze ontwerpeis in elk normenboek, weet Romeijn. ,,Ontwerpers werd altijd voorgehouden dat ze ook rekening moesten houden met een colonne marcherende soldaten, die de brug in resonantie zo kunnen brengen. Dat speelt tegenwoordig geen enkele rol meer. Ik kan me wel voorstellen dat je nog even extra naar de stijfheid kijkt van loopbruggen die in de buurt van voetbalstadions komen. Voetbalfans willen nogal eens in een lollige bui zijn.”

De eenvoudigste remedie tegen trillende bruggen is het verzwaren van de constructie. ,,De eigenmassa is in hoge mate bepalend voor de eigenfrequentie van bruggen. Hoe zwaarder, hoe beter. Tegelijkertijd willen we juist af van die massieve constructies, de architectuur van een brug geeft steeds vaker de doorslag. Dat vereist meer ontwerpwerk, maar gelukkig mag een brug tegenwoordigwat kosten. Je voelt je tenslotte ook plezieriger in een mooi, duur pak.”

Waren bruggen vroeger slechts een middel om van A naar B te komen, tegenwoordig zijn ze een visitekaartje voor de stad. Massieve staal- en betonconstructies moeten wijken voor slanke overspanningen met heldere lijnen; de overbrugging wordt een drager van het statement.

Dat is voor zowel de constructeurs als de architecten even wennen. In Nederland worstelden de ontwerpers van de Erasmusbrug met trillende tuien, in Engeland zorgt de gloednieuwe Millenniumbrug over de Theems nu voor zeeziekte bij de voetgangers.

Is het trillingsgedrag van bruggen dan zo lastig te voorspellen? ,,Nee, dat is helemaal niet moeilijk”, stelt dr.ir. A. Romeijn van de staf Staal bij CiTG desgevraagd. ,,Maar ik heb wel de indruk dat brugdelen voor fietsers en voetgangers slapper worden ontworpen dan andere bruggen. Op het voetgangersgedeelte van de van Brienenoordbrug voel je de rest van het verkeer echt doorwerken. Door slapte kunnen loopbruggen dus best wat gaan zwaaien, en dat wordt vaak als hinderlijk ervaren. Maar dat heeft voor de veiligheid geen enkele betekenis.”

Soldaten

Het bezwijkgedrag kent nauwelijks geheimen meer voor de bruggenbouwers, maar de aandacht voor het gebruikscomfort is vrij recent. ,,De stijfheidseisen van bruggen nemen de laatste jaren toe. Dat heeft ook te maken met de komst van de hogesnelheidslijn, die mag bij hoge snelheden natuurlijk niet te veel gaan trillen. Ontwerpers vertalen deze trillingseisen altijd in een maximaal toelaatbare doorbuiging, en deze eis is voor een comfortabele voetgangersbrug best zwaar. Je moet er in elk geval voor zorgen dat de eigenfrequentie van een loopbrug een stuk hoger ligt dan de stapfrequentie van de wandelaars. Flink boven de één Hertz dus, want voetgangers nemen ongeveer één stap per seconde.”

In de jaren dertig stond deze ontwerpeis in elk normenboek, weet Romeijn. ,,Ontwerpers werd altijd voorgehouden dat ze ook rekening moesten houden met een colonne marcherende soldaten, die de brug in resonantie zo kunnen brengen. Dat speelt tegenwoordig geen enkele rol meer. Ik kan me wel voorstellen dat je nog even extra naar de stijfheid kijkt van loopbruggen die in de buurt van voetbalstadions komen. Voetbalfans willen nogal eens in een lollige bui zijn.”

De eenvoudigste remedie tegen trillende bruggen is het verzwaren van de constructie. ,,De eigenmassa is in hoge mate bepalend voor de eigenfrequentie van bruggen. Hoe zwaarder, hoe beter. Tegelijkertijd willen we juist af van die massieve constructies, de architectuur van een brug geeft steeds vaker de doorslag. Dat vereist meer ontwerpwerk, maar gelukkig mag een brug tegenwoordigwat kosten. Je voelt je tenslotte ook plezieriger in een mooi, duur pak.”

Redacteur Redactie

Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.