Tuibrug
Eentuibrug,waaierbrugof(tui)kabelbrugis een typebrugmet een of meerderepijlerswaarbij aan elke pijler een stukbrugdekdoor middel vankabels(de trekkers oftuikabels) opgehangen is.
Deze techniek wordt vaak toegepast bij middelgrote tot groteoverspanningen,zo'n: 100 tot 500 meter.Overspanningen tot 1100 mbehoren echter ook tot de mogelijkheden.
Beschrijving en toepassing
bewerkenDit type brug kenmerkt zich door een rijdek (weg of spoorlijn) dat is opgehangen aan dikke kabels (detuien). In de tuien is sprake vantrekkracht.De kabels zijn rechtstreeks bevestigd aan depylonenof worden door de pylonen geleid om in de volgende overspanning opnieuw in het brugdek verankerd te worden. De pylonen voeren het gewicht van de brug vervolgens af naar defundering;in de pylonen is sprake vandrukkracht.
Tuibruggen worden in het algemeen toegepast bij wat grotere overspanningen. Bij kleine overspanningen zijn andere typen, zoalsliggerbruggenofplaatbruggenvaak efficiënter. Een voordeel van het gebruik van een tuibrug boven een ligger- of plaatbrug is dat de dikte van het dek beperkter is. Door de vorm van de brug, (meestal vlakker), dient er minder hoogteverschil te worden overwonnen.
Bij tuibruggen en hangbruggen kan men problemen krijgen met negatieve reacties nabij delandhoofden.Daarom dient men somsopleggingente voorzien die negatieve reacties kunnen opnemen.
- Verschillende configuraties van de tuikabels
-
-
Harpvorm/Waaiervorm -
Straalvorm -
Stervorm
Elke configuratie kan al of niet dubbel zijn uitgevoerd (in de tekeningen twee achter elkaar), met in dat geval het wegdek (grotendeels) ertussen, en met dubbel uitgevoerde pylonen, die per stel aan de bovenkant al of niet onderling verbonden zijn.
Historiek van de tuibruggen
bewerkenHet idee om een brugdek bijkomend te ondersteunen met kabels vanaf één of twee pylonen kan men traceren tot in de vroege jaren 1600, toen de Venetiaanse ingenieur Verantius een houten brug verstevigde met verschillende kettingvormige kabels. In1784ontwierp de Duitse timmerman C.T. Loscher een tuibrug met een overspanning van 32 m, volledig opgebouwd uit hout, inclusief de tuien.
Tuibruggen werden gestaag verder ontwikkeld, maar het concept kende verschillende tegenslagen. Zo was er de instorting van de voetgangersbrug over deTweedbijDryburgh Abbeyin1818en van de brug over de rivierSaalebijNienburgin1825.Beide catastrofes vonden plaats binnen het eerste jaar na de voltooiing van die bruggen. Door deze mislukkingen kregen tuibruggen tijdelijk een slechte reputatie en het ontwerp ervan verschoof voor bijna een volledige eeuw naar de achtergrond, ten voordele van de hangbruggen. De ingestorte brug bij Dryburgh Abbey werd bijvoorbeeld vervangen door een hangbrug.[1]
Hybride structuren
bewerken
Ondanks de eerste slechte ervaringen met tuibruggen werd het principe wel verder aangewend bij de ontwikkeling van dehangbruggen.Zo werden vele hybride structuren ontworpen, waarbij tuien in hangbruggen geïntroduceerd werden om devervormbaarheidte beperken. Door het succes van die hybride structuren zette de Franse ingenieurAlbert Gisclard(1844 - 1909) in1899een nieuwe stap in de ontwikkeling van de tuibruggen door de introductie van een nieuw kabelsysteem: hij voegde horizontale kabels toe om de horizontale krachtcomponenten van de tuien op te nemen, waardoor het brugdek vrij bleef van druk en dus instabiliteit vermeden werd. DePont de Cassagnein Frankrijk (1908) is daar een voorbeeld van.
De echte ontwikkeling van de tuibrug kwam op het einde van de jaren 1930 met het werk van de DuitserFranz Dischinger(1887 - 1953), die door het gebruik van voorgespannen tuikabels in hangbruggen de stijfheid van de structuur sterk wist te verhogen. Na de Tweede Wereldoorlog speelde hij een belangrijke rol in de heropbouw van de verwoeste bruggen over deRijn.
De 21e eeuw zag de constructie van tuibruggen met een steeds grotere overspanning: deSutongbrugteSuzhouin China (2008, 1088 m) en deBrug naar het Roesski-eilandover deOostelijke Bosporusdie het eilandRoesskiverbindt metVladivostok(2012, 1104 m).
Materialen
bewerkenDe tuien worden meestal in hoogwaardigstaaluitgevoerd, de pylonen in staal ofbetonen het brugdek in beton, staal of mixte staal-beton.
Verschil met een hangbrug
bewerkenTuibruggen moeten niet worden verward methangbruggen.Bij een hangbrug is er geen sprake van kabels die direct van de pilonen naar het brugdek lopen, maar van boogvormige kabels tussen pylonen, waaraan kleinere kabels ('hangers') bevestigd zijn die aan het brugdek vast zitten. Bij hangbruggen zijn nog grotere overspanningen mogelijk, maar de brug is minder stabiel.
- Verschil met een hangbrug
-
Hangbrug -
Tuibrug
Bekende tuibruggen
bewerkenInspecties van tuibruggen
bewerkenBijinspectiesvan tuibruggen moet men vooral kijken naar:
- de toestand van de tuien (corrosie,beschadiging)
- deverankeringvan de tuien in het brugdek
- de staat van de elementen voor het opnemen van negatieve reacties (indien van toepassing).
Afbeeldingen
bewerken-
Ontwerp vanFausto VeranzioinMachinae novae(1595/1616) -
DePonte Morandiin Genua (1967), waarbij een gering aantal tuikabels werd gebruikt in het ontwerp -
DePont de Normandieover de Seine (1995) in Frankrijk -
Debrug naar het Roesski-eiland(2012), de langste tuibrug ter wereld
Zie ook
bewerkenExterne link
bewerken- ↑K. Schotte & K. Verhanneman,Optimalisatie van tuibruggen met pylonen van ongelijke hoogte,2008-2009
