WAAROM STALEN BRUGGEN ? prof. ir. Wim HOECKMAN Victor Buyck Steel Construction (Eeklo) Vrije Universiteit Brussel Bruggen zijn een belangrijk onderdeel van onze transportinfrastructuur !
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
1
INHOUD 1 Voordelen van stalen bruggen 1. 2. Verdere ontwikkelingsgebieden
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
2
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 1. Staal is een materiaal met een hoge sterkte Staal
sterkte (fy) : (235) – 355 – 460 – (690 – 1100)
E.G. : 7,85
Beton
sterkte (fck) : (8) – 20 – 50 – (100)
E.G. : 2,5
Hout
sterkte (buiging) : (30) – 50 – 90
E.G. : 0,8
1. Minder eigen gewicht
-> lichtere constructie -> lichtere funderingen g -> geringere transport- en manipulatiekosten
2. Slankere constructies
-> vrije doorvaarthoogte -> minder lange aanlooptaluds
3. Sterke uniformisatie van mechanische eigenschappen (EN 10025), productieprocessen kwaliteitscontroles -> productieprocessen, > grote betrouwbaarheid STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
3
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 1. Staal is een materiaal met een hoge sterkte
STEEL AT WORK
Bruggen over de Hoofdvaart – Haarlemmermeer (NL)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
4
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 1. Staal is een materiaal met een hoge sterkte
STEEL AT WORK
Verkeersbrug – Chooz (F)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
5
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 1. Staal is een materiaal met een hoge sterkte
STEEL AT WORK
Demkabrug – Utrecht (NL)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
6
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 1. Staal is een materiaal met een hoge sterkte
STEEL AT WORK
Ile de Séguin – Paris (F)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
7
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 1. Staal is een materiaal met een hoge sterkte
STEEL AT WORK
Combibrug – Utrecht (NL)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
8
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 1. Staal is een materiaal met een hoge sterkte
STEEL AT WORK
Garde Adhémar – Donzère (F)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
9
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 1. Staal is een materiaal met een hoge sterkte
Spoorbruggen - België
Prester Halle STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
10
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 1. Staal is een materiaal met een hoge sterkte
STEEL AT WORK
Hammerbrücke – Eynatten (B)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
11
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 2. Grote constructiesnelheid De stalen constructie kan in het werkhuis worden vervaardigd, terwijl op de bouwplaats parallel de funderingswerken plaatsvinden. Het samenbouwen gebeurt in zo groot mogelijke onderdelen.
1. Minder lange stremmingen van wegen, spoorwegen en waterwegen 2. Hogere g kwaliteit 3. Snellere uitvoering
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
12
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 2. Grote constructiesnelheid
STEEL AT WORK
Ile de Séguin – Paris (F)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
13
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 2. Grote constructiesnelheid Ile de Séguin (F)
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
14
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 2. Grote constructiesnelheid Ile de Séguin (F)
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
15
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 2. Grote constructiesnelheid
STEEL AT WORK
Lechbrücke – Augsburg (D)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
16
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 2. Grote constructiesnelheid
STEEL AT WORK
Herrenhausen – Hannover (D)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
17
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 2. Grote constructiesnelheid
P t TGV – Lille Pont Lill (F) STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
18
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 2. Grote constructiesnelheid
N d l Noorderlaan – Antwerpen A t (B) STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
19
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 2. Grote constructiesnelheid
Pont Gustave Flaubert – Rouen (F)
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
20
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 2. Grote constructiesnelheid
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
21
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 3. Verscheidenheid Door zijn gemakkelijke verwerkbaarheid en (zowel letterlijke als figuurlijke) flexibiliteit zijn nagenoeg alle mogelijke vormen mogelijk.
1 Alle mogelijke montagemethoden zijn mogelijk 1. * in situ (met kranen) * verschuiftechnieken * invaren 2. De onderdelen kunnen in functie van de montage worden gemaakt (tot op de mm nauwkeurig) 3. Eens gemonteerd vormen de stalen onderdelen een geschikt platform voor de volgende werkzaamheden.
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
22
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 3. Verscheidenheid
STEEL AT WORK
TGV-brug – Antoing (B)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
23
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 3. Verscheidenheid
STEEL AT WORK
Pont de Bezons – Paris (F)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
24
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 3. Verscheidenheid
STEEL AT WORK
Bundesbahnbrücke – Bergfriede (D)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
25
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 3. Verscheidenheid
Hefspoorwegbruggen – Dordrecht (NL)
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
26
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 3. Verscheidenheid
STEEL AT WORK
Autobahnbrücke – Magdeburg (D)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
27
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 3. Verscheidenheid
Hangbrug – Kanne (B)
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
28
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 3. Verscheidenheid Prins Clausbrug – Utrecht (NL)
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
29
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 3. Verscheidenheid
STEEL AT WORK
Brug traag verkeer – Nijmegen (NL)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
30
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 3. Verscheidenheid
STEEL AT WORK
Noorderlaan – Antwerpen (B)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
31
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 3. Verscheidenheid
STEEL AT WORK
Verschuiven van bruggen
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
32
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 3. Verscheidenheid
STEEL AT WORK
Viaduc TGV – Jaulny (F)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
33
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 3. Verscheidenheid
Viaduc de Verrières (F)
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
34
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 3. Verscheidenheid
Brug over Albertkanaal – Vroenhoven (B)
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
35
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 3. Verscheidenheid
BRUGTYPES
LIGGERS
TUIBRUGGEN
KOKERS
HANGBRUGGEN
VAKWERKEN
BEWEEGBARE
BOGEN STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
36
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN TGV – Lille (F)
3. Verscheidenheid
LIGGER
Fly-over - Trinidad
STEEL AT WORK
TGV – Dijon (F)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
37
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 3. Verscheidenheid
KOKER
TGV – Jaulnyy ((F))
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
38
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 3. Verscheidenheid
VAKWERK
Berendrecht (B)
Firth of Forth (UK)
Quebec Bridge (CAN)
Star LRT – KUALA Lumpur (MY)
STEEL AT WORK
Craigieburn Bypass – Melbourne (AUS)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
39
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 3. Verscheidenheid
Hulme Arch – Manchester (UK)
552 m
Chaotianmen – Chongqing (CN)
BOOG
Clyde Arc - Glasgow (UK)
Butterfly bridge – Bedford (UK)
165 m
Garabit - (F)
STEEL AT WORK
Coalbrookdale (UK)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
40
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 3. Verscheidenheid
TUIBRUG
1,088 m
Sutong – Nantong (CN)
Viaduc de Millau (F)
Pont du Bras de la Madeleine – Nantes (F)
STEEL AT WORK
Valmy – La Défense (F)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
41
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 3. Verscheidenheid
HANGBRUG
72 m Maria Hendrikapark – Oostende (B)
1 991 m 1.991
Akashi - Kaikyo – Kobe (J)
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
42
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 3. Verscheidenheid
BEWEEGBAAR
340 m
El Ferdan – Suezcanal ((EG))
Paddington Basin (UK)
Sluiskil (NL)
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
43
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 3. Verscheidenheid BRUGTYPES
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
44
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 4. Wijzigingen en herstellingen Aangezien staal lasbaar is kunnen bruggen (na verloop van tijd) worden aangepast aan gewijzigde verkeersstromen – zonder uit dienst te gaan ! Bij eventuele beschadigingen (aanrijdingen of aanvaringen) kunnen de g onderdelen worden vervangen g zonder al te belangrijke g j g gevolgen. g aangetaste
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
45
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 4. Wijzigingen en herstellingen
J Jamestown t Viaduc Vi d St Strengthening th i (°1890) STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
46
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 4. Wijzigingen en herstellingen
B id over the Bridge th M5 “beyond “b d repair” i” STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
47
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 4. Wijzigingen en herstellingen
M id b Muiderbrug – Amsterdam A t d (NL) STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
48
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 4. Wijzigingen en herstellingen
Tamar bridge – Plymouth (UK) STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
49
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 4. Wijzigingen en herstellingen
Rodenkirchen – Köln (D) STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
50
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 5. Recycleerbaarheid Staal is voor 100% recycleerbaar.
1. Grote ondernemingen draaien soms voor 100% op gerecycleerd staal. 2. Staal is onbeperkt p recycleerbaar. y
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
51
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 5. Recycleerbaarheid Staal is voor 100% recycleerbaar.
500.000 ton blikjes per jaar in Duitsland In 2007 : 76 miljoen ton gerecycleerd staal ! 1 ton gerecycleerd staal bespaart 1 1 tton ijijzererts, 1,1 t 0 0,63 63 tton cokes k en 55 kkg kkalksteen lk t
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
52
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 5. Recycleerbaarheid Staal is voor 100% recycleerbaar.
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
53
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 6. Duurzaamheid Stalen bruggen worden gebouwd voor een levensduur van 100 jaar (zie EN 1993-2).
1. Stalen bruggen hebben inmiddels bewezen dat ze meer dan 100 jaar kunnen standhouden. 2. “The life of a metal bridge that is scientifically designed, honestly and carefully built, and not seriously overloaded, if properly maintained, is indefinitely long.” (John Alexander Low Waddell – 1921)
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
54
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 6. Duurzaamheid Stalen bruggen worden gebouwd voor een levensduur van 100 jaar (zie EN 1993-2).
1 De levensduur van een stalen brug is voorspelbaar (vermoeiing) 1. (vermoeiing). 2. Gebreken (scheurvorming) kunnen middels periodieke inspectie eenvoudig worden opgespoord (en aangepakt). 3. Corrosie is een oppervlakte-effect (niet inwendig !) dat zelden de integriteit van de brug in gevaar brengt en eenvoudig te herstellen is. Sommige hedendaagse coatings hebben een praktische levensduur van 30 jaar vooraleer onderhoud echt noodzakelijk is. Weervast staal.
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
55
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 6. Duurzaamheid
Weervast staal
Westgate bridge – Gloucester (UK)
A63 Inner Ring Road – Leeds (UK) STEEL AT WORK
Shanks Millenium - Peterborough (UK) WAAROM STALEN BRUGGEN ?
56
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 7. Architectuur – esthetische schoonheid Staal heeft onbeperkte architecturale mogelijkheden. 1. De stalen onderdelen kunnen worden gebruikt om scherpe lijnen te creëren. 2 Hedendaagse fabricagemethoden maken alle mogelijke kromme en gewelfde 2. vormen mogelijk. 3. Staal kan in alle mogelijke kleuren worden geschilderd. Na een onderhoud van de conservering zal een stalen brug er zo goed als nieuw uitzien. 4. Bruggen zijn essentiële onderdelen van het landschap. Zelden combineert een constructie de technische hoogstandjes met de architecturale kwaliteit op zo’n uitgesproken wijze.
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
57
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 7. Architectuur – esthetische schoonheid
Dubai
667 m
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
58
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 7. Architectuur – esthetische schoonheid
Cold Spring Canyon - Santa Barbara (USA)
350 m STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
59
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 7. Architectuur – esthetische schoonheid
STEEL AT WORK
Gateshead Millenium Bridge (UK)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
60
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 7. Architectuur – esthetische schoonheid
STEEL AT WORK
BP bridge – Chicago (USA)
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
61
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 7. Architectuur – esthetische schoonheid
JK bridge (Brasil)
3 x 240m STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
62
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 7. Architectuur – esthetische schoonheid
STEEL AT WORK
Henderson waves Singapore
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
63
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 7. Architectuur – esthetische schoonheid
STEEL AT WORK
Kurilpa bridge - Brisbane
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
64
VOORDELEN VAN STALEN BRUGGEN 1. Materiaal van hoge sterkte 2. Grote constructiesnelheid 3. Verscheidenheid 4. Wijzigingen en herstellingen 5 Recycleerbaarheid 5. 6. Duurzaamheid 7. Architectuur – esthetische schoonheid In vele gevallen is er eenvoudigweg geen andere oplossing dan een STALEN brug !
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
65
VERDERE ONTWIKKELINGSGEBIEDEN 1. Staal van zeer hoge sterkte 2. Verbetering van fabricageprocessen (lassen, vormen) >> sneller + goedkoper 3. Constructieve berekening (dynamisch gedrag) >> nieuwe brugvormen 4. Rationeler ontwerpvoorschriften en ontwerpmiddelen 5. Composite materials
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
66
WAAROM STALEN BRUGGEN ? Pont du Gard
Ponte Vecchio
63-12 BC
1345
Coalbrookdale
1781
West Montrose “kissing” bridge
1881 STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
67
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
68
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
Wilkinson (U.K.)
Webb-bridge (U.K.)
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
69
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
Moscou
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
70
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
Qatar
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
71
WAAROM STALEN BRUGGEN ? Sheikh Zayad – Abu Dhabi
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
72
WAAROM STALEN BRUGGEN ? Bridge of the Horns – Yemen-Djibouti
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
73
WAAROM STALEN BRUGGEN ? Skybridge hotel – Abu Dhabi
STEEL AT WORK
WAAROM STALEN BRUGGEN ?
74