Voorbeeld RFEM project hangbrug

Hangbrug, Sri Lanka

Hangbrug te Sri Lanka

In 2013 is een zeer speciaal project uitgevoerd, 6000 km ver weg in Pitigala, Sri Lanka. De brug is ontworpen, berekend en gebouwd door 30 studenten, onderdeel van een Duits universiteitsteam genaamd “Engineers Without Borders – Karlsruhe Institute of Technology”, die projecten ontwikkelen in zeven verschillende landen.
Met een lengte van 30 m overspant de brug de rivier de Bentara. De studenten werden tijdens de 14 weken durende bouwfase ondersteund door militairen en dorpsbewoners.

Bondspresident Joachim Gauck: “Met zijn grote praktisch waarde en zijn succesvolle ontwerp is de brug in Pitigala een blijvend voorbeeld van de betrokkenheid, die in staat is mensen te verenigen“.

 

Voorbeeld RSTAB project hangbrug

DOWNLOAD HET VOLLEDIGE ARTIKEL ALS PDF

Bouw van de brug

De toekomstig civiele engineers hebben de voorgespannen hang-brug op een zodanige wijze ontworpen, dat deze gemakkelijk is te bouwen en een grote mate van flexibiliteit heeft. Dit is noodzakelijk, omdat de constructie gebouwd moet kunnen worden zonder zwaar bouwmaterieel en door arbeiders die weinig tot geen ervaring heb-ben. Daarbij, moet de brug reproduceerbaar zijn voor andere projecten.

De zes meter hoge stalen pylonen zijn voorzien van scharnieren bij de fundering, die later vast gezet kunnen worden. De pylonen zijn rechtop gezet d.m.v. een kettingblok en een bamboe hijskraan. Het brugdek bestaat uit 21 identieke segmenten. De hoofdliggers en dwarsbalken zijn gemaakt van stalen hoeklijnen, die zijn verbonden met simpele bout-verbindingen. Houten planken zijn gebruikt voor de afwerking van het brugdek. Het complete brugdek heeft een dikte van slechts enkele centimeters. Hierdoor is het contactvlak van de brug tot een minimum beperkt in het geval van een moesson. Het loopgedeelte is omhoog gebogen en is op een slimme wijze in het landschap ingepast.

Tijdens de bouwwerkzaamheden hebben de student de volgende rollen op zich genomen: arbeiders, docenten, opzichters, artsen, betontechnologen, geotechnische ingenieurs, architecten, projectmanagers, constructeurs en psychologen.
Voor de constructie van de brug is in totaal 70 ton beton, 6 ton staal en 42 m3 zwerfkeien getransporteerd, geprepareerd en samengesteld door pure mankracht.

dsc_07571

De volgende bedrijven hebben deelgenomen in dit project

Ontwerp, planning, werk

Engineers Without Borders – Karlsruhe Institute of Technology e.V.

www.ewb-karlsruhe.de

Software
www.dlubal.com

Aanzicht Enkele Brug bailey brug

Geoptimaliseerde brugberekeningen met RFEM

Janson Bridging in Hank, vervaardigt tijdelijke, nood- of blijvende bruggen voor civiele, industriële of militaire toepassingen. Alle bruggen – bestaand uit diverse types – zijn gebaseerd op een modulair concept dat eenvoudig aan de wensen van de gebruiker kunnen worden aangepast. De modules zijn elementen met een beperkte lengte die kunnen worden verbonden m.b.v. zogenaamde koppelingen. Op deze wijze kan de ingenieur de overspanning, de hoogte en breedte van de brug vaststellen door het samenvoegen van elementen.

De bruggen moeten voldoen aan diverse nationale normen, waarvan hoofdzakelijk de Eurocode en Amerikaanse norm. Omdat Janson Bridging’s interne Ingenieursburo elk brug individueel berekend, met bruglengtes van 2 tot 20 elementen, kan de hoeveelheid werk aanzienlijk zijn om de vervormingen, reactiekrachten en spanningen te bepalen. Daarom heeft Janson Bridging in 2012 besloten om het ontwerpproces te optimaliseren door het automatiseren van de reken- en tekenmodellen. Het doel was om automatisch het rekenmodel te genereren, te berekenen en te controleren.

 

doorbuiging met isobanden in brugconstructie in RFEM

DOWNLOAD HET VOLLEDIGE ARTIKEL ALS PDF

RF-COM

Heden genereert Janson Bridging m.b.v. de RF-COM module van RFEM een drietal brugtypes, zijnde de JSK, JPB en Bailey bruggen. Het rekenmodel bestaat uit staven en vlakken, niet-lineaire windverbanden, enkel-druk staven en orthotropie. Tevens is Janson in staat om zogenaamde Load Models (Tandemstelsels) over de bruggen te laten lopen. De reactie- en snedekrachten worden automatisch opgeslagen in de juiste tabbladen van het spreadsheet, waardoor de hoeveelheid werk aanzienlijk voor de ingenieur beperkt is. M.b.v. de automatisering’s tool is de ingenieurs zelfs in staat om binnen enkele minuten de reactiekrachten van de constructie t.b.v. bijvoorbeeld de aannemer van de onderbouw te voorspellen.

Zicht op dwarsdoorsnede tijdens de opbouwfase van de Brug

RFEM voorbeeld brug

Houten voetgangersbrug in Anaklia, Georgië

Een van ‘s werelds langste houten bruggen is gebouwd in Anaklia, een kuuroord aan de oostkust van de Zwarte Zee. Begin 2012 is de constructie afgebouwd. De brug is meer dan 500 m lang en verbindt het hotel en het havengebied met een kustgebied, dat nu nog bijna ongebruikt is, maar de komende jaren zal worden ontwikkeld voor toerisme.

Houten brug over de Inguri rivier met Zwarte Zee panorama (foto: Fast + Epp)

DOWNLOAD HET VOLLEDIGE ARTIKEL ALS PDF

Planning en Prefabricatie in Duitsland

Een stalenbrug constructie zou het budget aanzienlijk hebben overschreden, dat is de reden dat voor een kostenbesparende oplossing in hout is gekozen. Het toonaangevende constructiebureau Leonhardt, Andrä en Partner (LAP) uit Stuttgart Duitsland, heeft samen met HESS TIMBER, een Beierse ge-lijmde gelamineerde ligger fabrikant, het ontwerp van de meervoudige overspanning brug met vakwerkliggers bestaande uit hout en driehoekige doorsneden ontworpen. LAP heeft ook de constructieberekeningen gemaakt. De Dlubal gebruiker Fast + Epp, verantwoordelijk voor de berekening van de houtconstructie, heeft RFEM gebruikt voor testdoeleinden met betrekking tot snedekrachten en het ontwerp van de houtconstructie.

Model van de brug in RFEM (screen shot: Dlubal)

Constructiemodel

In de buurt van het midden van de brug is het model verdeeld in twee gedeeltes om de effecten van verhinderde vervormingen welke optreden in de lenterichting te verminderen. Het eerste gedeelte van de brug bestaat uit een doorgaande ligger, het tweede gedeelte is verankerd door een stalen pyloon vanwege de grote overspanning. Een ruimtelijk raamwerk model vormt de brugsecties gemaakt van gelijmd gelamineerd hout met twee vak-werkliggers met een hellingshoek van 45° evenals dwarsbalken bedekt met houten platen. Naast hun functie als platen waarover voetgangers kunnen lopen, dienen de Kerto-Q platen als horizontale verstijvingen. De gelijmde gelamineerde onderdelen in de vakwerkligger zijn verbonden door middel van deuvels en platen met slobgaten welke zijn ontworpen door Fast + Epp. Bovendien is de gelijmde bevestigingsmethode welke door HESS TIMBER is gepatenteerd gebruikt op locatie, dit maakt het mogelijk om de gelijmde gelamineerde houten onderdelen te reduceren tot en maximum lengte van 13.5 m zodat kostbaar speciaal transport kan worden vermeden.

De volgende bedrijven hebben bijgedragen aan de constructie

Eigenaar

De Georgische staat

Hoofdaannemer

CRP
Tbilisi
Georgië

Houtconstructie

HESS TIMBER GmbH & Co. KG
Kleinheubach
Duitsland
www.hess-timber.com

Constructeur

Leonhardt, Andrä and Partners
Stuttgart
Duitsland
www.lap-consult.com

Houtconstructie

Fast + Epp GmbH
Darmstadt
Duitsland

www.fastepp.com

Software

Dlubal Software
Tiefenbach
Duitsland
www.dlubal.com

boomtoppen wandelpad

Skywalk Allgäu, een wandeling door de boomtoppen in Zuid-Duitsland

Een wandeling maken door de boomtoppen en genieten van het uitzicht over een adembenemend landschap is sinds dit voorjaar mogelijk in Schedegg, een kleine Duitse plaats bij Constance meer. De Allgäu skywalk is een pad met een lengte van ongeveer 500 m op een hoogte variërend van 15 tot 30 m, die leidt door de boomtoppen van de Allgäu alpen.

De constructie is gebouwd op ongeveer een hoogte van 1,000 m boven zeeniveau en bestaat uit tui- en hangbrugconstructies. Bovendien wordt het ondersteund door 14 torens met getuide kabels. De grootste toeristische attractie is een centraal gelegen uitzichttoren met een hoogte van 50 m welke bezoekers een prachtig uitzicht geeft over de Alpen en Lake Constance. De berekeningen van de gehele constructie zijn uitgevoerd met RFEM door Dlubal gebruiker Meyer+Schubart.

Hangbrug constructie van het pad (foto: © skywalk allgäu)

DOWNLOAD VOLLEDIG ARTIKEL ALS PDF

Constructie model

De constructie van de uitzichttoren heeft een driehoekige plattegrond met buiskolommen met een diameter van 508 mm die zijn gekoppeld met buisvormige dwarsbalken en verbanden in verschillende vlakken. De toren is op een hoogte van 30 meter gestabiliseerd met PV150 kabels vervaardigd door de Duitse firma Pfeifer. Bezoekers kunnen het pad bereiken door gebruik te maken van de trap of de lift met glazen vensters.

Een andere toren welke met een hoogte van 40 meter kleiner is heeft ook een driehoekige plattegrond (aan de rechterkant op bovenstaande afbeelding). De toren is van belang voor de stijfheid van het constructiemodel en zorgt voor een vast punt voor de verbinding naar de trap (boomtoppad). Het boomtoppad is een tuibrugconstructie met drie pylonen die minder gevoelig is voor trillingen in vergelijking met de hangbrug, die vooral belangrijk is voor het veilig gebruiken van de trap.

Afhankelijk van de spanlengte hebben de kabels van de hangbrug een diameter van 28.3 mm tot 36.3 mm. Om de voorkomen dat de tuikabels met een lengte van 68 m gaan os-cilleren als gevolg aerodynamische effecten zijn de gedeeltelijke gestabiliseerd met ondersteunende kabels welke dunner zijn dan de hoofdkabels. Tot slot, is het vermeldenswaardig dat het Duitse bedrijf Biedenkapp Stahlbau de M&T staalconstructieprijs 2011 in de categorie voor staalconstructies heeft gewonnen

Torenaanzicht in besneeuwd landschap.

De volgende bedrijven hebben bijgedragen aan de constructie

Eigenaar

Skywalk allgäu gemeinnützige GmbH

Architect

Karlheinz Thurm, Stetten, Duitsland

Constructeur

Meyer+Schubart, Wunstorf, Duitsland
www.meyer-schubart.de

Hoofdaannemer

Biedenkapp Stahlbau GmbH, Wangen, Duitsland