Balkbruggen in gewapend beton(Cementbulletin Nr. 4, 16e jaargang, uitgave EG. Portland)foto 1. Ergotzbrug bij Augstfoto 2. Aarebrug bij D?nikenOntwikkelingReeds in de negentiger jaren werd het gewapend be-ton voor de bouw van balkbruggen toegepast. Aan-vankelijk lagen de overspanningen nauwelijks bovende 10 m; ten gevolge van de kleine betondrukvastheid,welke toen bereikbaar was, waren de eerste uitvoe-ringen zwaar van afmeting en beperkten ze zich totz.g. ,,plaatbruggen" met een gewapende plaat als dra-gend element. Door de invoering van ,,balkvloeren"(T-balken) als constructie-element van de gewapend-betonbouw werden voor de constructie van balkbrug-gen nieuwe, verstrekkende mogelijkheden ontsloten.Allereerst kon met de T-balk een aanmerkelijk grotereoverspanningen worden bereikt en de bouw wordenuitgebreid tot ??n over enige velden (doorlopendebalken en raamwerken), waarbij echter nog de afstandtussen de balken gering was.Een verdere vooruitgang werd verkregen door het in-zicht, de hoofdlangsdragers in kleiner aantal op gro-tere onderlinge afstanden te plaatsen, waarbij tevensaan de vloerplaat een groter vermogen tot krachtover-brenging werd toegekend. Dit leidde door een vermin-dering van het eigen gewicht tot een meer economi-sche constructie.De hierop volgende ontwikkeling, welke ook nu nogniet tot stilstand is gekomen, heeft in het bijzondertot doel, de buigende momenten in d? velden te ver-minderen. Dit kan worden bereikt door constructieveen statische maatregelen, welke -- tezamen met deverbetering der kwaliteit van nieuwere bouwmethode-- voor de verdere vormgeving der balkbruggen in denaaste toekomst nieuwe wegen openen.Toepassingen en VoordelenDe balkbruggen bieden talrijke toepassingsmogelijk-heden. In aanmerking komen voetpadovergangen vanallerlei soort, voornamelijk echter bruggen voor ge-woon verkeer in de stad en daarbuiten, en tevens zo-wel spoorbruggen (o.a. de aanbruggen van boogbrug-gen) als bruggen voor bijzondere doeleinden in aller-lei uitvoeringen, speciaal voor industrie?n (kraanlig-gers, transportbruggen, aquaducten, enz.).Als voordelen van de balkbrug mogen allereerst ge-noemd worden: de goede aanpassing aan het vereisteprofiel van vrije ruimte en de geringe constructie-hoogte. Ook is de constructie der funderingen een-voudiger en goedkoper dan die van boogbruggen. Invergelijking met constructies in andere bouwstoffenis het onderhoud van een balkbrug in gewapend be-ton gering, mits de constructie terzakekundig door-dacht is.Een bijzonder voordeel is nog gelegen in de geschikt-heid van het gewapend beton om, ook bij de bouw vanbalkbruggen, de problemen der vormgeving in over-eenstemming te brengen met de constructieve enaesthetische eisen, in het bijzonder om de werkingder lijnen en vlakken op bevredigende wijze op telossen (aanpassing aan het beeld van het landschap,de aandacht te vestigen op het verbindende, en nietop het scheidende karakter van een brug, enz.).Statische en constructieve problemenHet optreden van grote buigende momenten in develden der hoofdliggers (positieve veldmomenten) envan de dwarskrachten veroorzaakt belangrijke moei-lijkheden aan de ontwerpende ingenieur.Het doel van het statische en constructieve ontwerpvan een balkbrug moet derhalve allereerst zijn: deverkleining van de veldmomenten. De voornaamstehulpmiddelen daartoe zijn:1. een zo gunstig mogelijke keuze van het systeemfoto 3. verkeers- en spoorbrug bij Hurden 528wat de verhouding der overspanningen betreft, welkekeuze mede afhankelijk is van de toestand van debodem;2. een wisselend traagheidsmoment voor de hoofdlig-gers door het aanbrengen van cons?les, welke econo-misch en aesthetisch buitengewoon gunstig werken,en zo nodig ook door het verbreden van de balkribbennabij de steunpunten;3. een kunstmatig opwekken van steunnuntsmomen-ten door inklemming of door het aanbrengen vancons?les, in het bijzonder bij balkbruggen met ??nopening (dus ook het maken van raamwerken).Op deze wijze ontstaan de volgende statische belang-rijkste systemen, welke hier slechts voor balkbruggenmet meer velden worden vermeld:a. doorlopende balken met scharnier- (en rol-) opleg-gingen op de steunpunten;b. raamwerken over meer velden;c. Gerberliggers (overspanningen tot boven de 60 m,ontworpen tot 100 m).Als vormgeving wordt meestal de volle wandliggergekozen. Vakwerkliggers en Vierendeelliggers wordenvoor balkbruggen veel minder toegepast, omdat ge-wapend beton zich tot nu toe minder goed leent voordeze bijzondere, tot een ander materiaalgebied beho-rende bouwvormen.De statistische berekening van de onderdelen van eenbalkbrug moet volkomen aansluiten bij de construc-tieve vormgeving. Alleen dan is het mogelijk, zowelconstructief als economisch een maximum te bereiken.Als voornaamste problemen mogen vermeld worden:de vorm en de berekening van het rijdek (directe last-overbrenging en het medewerken als drukplaatvoor de hoofdliggers);de lastverdeling door een voor het ontwerp gunstigeen economische plaatsing van dwarsdragers;de vormen van steunpunten, fundamenten, opleggin-gen, enz.Van groot belang is het streven door het werkpro-gramma zelf besparingen te verkrijgen en de laterewijze van opbouw van de balkbrug gunstig te be-?nvloeden.Als voorbeeld zij hier genoemd de ,,vrije uitbouw"van een grote middenspanning tussen twee reeds ge-betonneerde zijvelden. Het wegvallen van het steiger-werk in de middenopening is economisch gunstig enlaat bovendien gedurende de bouw een vrije door-vaart voor de schepen. Ook worden hierdoor bezwa-ren van hoge waterstanden voorkomen (brug over deRio do Peize in Brazili?).ToekomstbeeldVoor de ontwikkeling van de balkbruggen zijn in hetbijzonder twee gezichtspunten van belang:1. de constructieve ontwikkeling door nieuwere bouw-methoden, waarbij de ,,regelbare voorspanning"naar Dischinger1) en zeer in het bijzonder desedert de oorlog tot belangrijke ontwikkeling ge-komen bouwwijze van het voorgespannen betonnieuwe wegen openen;2. verbetering van de kwaliteit der bouwstoffen, inhet bijzonder van de betonkwaliteiten, waarbij eenverhoging van de buigtrekvastheid ter verminde-ring van het optreden van scheurvorming na testreven is. Daarmede is een langere levensduur vande balkbruggen van uit het standpunt van mate-riaaltechniek gewaarborgd.foto 4. brug over de Rio do Peixe (Braz.)voorbouw van de middenopeningfoto 6. brug over de Lot bij St. G?ry (Fr.)met doorlopende balk van 161 mlengten van de 3 openingen 41, 51 en 41 mmet tweezijdige overstekken van 14 m elk1) Zie o.m. het artikel van H e n r y L o s s i e r in Le q?nie civil, d.d.15 2-1942, blz. 254.LITTERATUUR:M?rsch, Handb. f?r Eisenbetonbau, 4. Aufl., 10Bde. Bd, 2. Tell, 1.und 2. LieferungVersuche und Erfahrungen an ausgef?hrten Eisenbetonbauwerken In derSchweiz; Bericht No. 99a, 4 Erg?nzungen.IVBH, Schlussbericht der Panzer Kongresses, 1932.IVBH, Vor- und Schlussbericht der Berliner Kongresses, 1936.Hilal, Mitteilung No 11 aus dem Institut f?r Baustatik der .Schl eicher, Taschenbuch f?r Bauingenieuze, 1943.foto 7. brug over de Lot bij St. G?ry (Fr.)doorsnede met overstek aan de linkeroever van 14 mfoto 5. brug over de Dor?naz
Reacties