Cable-Stayed Bridge
Clark Bridge, Alton, IL
Cable-stayed bridges lijken misschien op hangbruggen – beide hebben een wegdek dat aan kabels hangt en beide hebben torens. Maar de twee bruggen ondersteunen de belasting van de rijweg op zeer verschillende manieren. Het verschil ligt in de manier waarop de kabels met de torens zijn verbonden. Bij hangbruggen lopen de kabels vrij over de torens en brengen de belasting over op de ankerpunten aan beide uiteinden. Bij tuibruggen zijn de kabels bevestigd aan de torens, die alleen de belasting dragen.
De kabels kunnen op verschillende manieren aan het wegdek worden bevestigd. In een radiaal patroon lopen de kabels van verschillende punten op de weg naar een enkel punt op de top van de toren. In een parallel patroon worden de kabels op verschillende hoogten langs de toren bevestigd, parallel aan elkaar.
Probeer het! Hoe werken cable-stayeds?
Sta rechtop en houd uw armen horizontaal aan weerszijden uit. Stel u voor dat uw armen een brug zijn, en uw hoofd een toren in het midden. In deze positie houden je spieren je armen omhoog.
Probeer kabelstokken te maken om uw armen te ondersteunen. Neem een stuk touw (ongeveer vijf meter lang), en laat een partner elk uiteinde van het touw aan elk van uw ellebogen vastbinden. Leg dan het midden van het touw boven op uw hoofd. Het touw werkt als een stang en houdt je ellebogen omhoog.
Laat uw partner een tweede stuk touw (ongeveer 1,5 meter lang) aan elke pols vastbinden. Leg het tweede touw over uw hoofd. U heeft nu twee kabelstokken. Waar voel je een duwende kracht, of compressie? Merk op hoe de tuibruggen de belasting van de brug (je armen) overbrengen op de toren (je hoofd).Ook al zien tuibruggen er futuristisch uit, het idee ervoor gaat ver terug in de tijd. De eerste bekende schets van een tuibrug verschijnt in een boek genaamd Machinae Novae gepubliceerd in 1595, maar het was pas in deze eeuw dat ingenieurs ze begonnen te gebruiken. In het Europa van na de Tweede Wereldoorlog, waar staal schaars was, was het ontwerp perfect voor de wederopbouw van gebombardeerde bruggen die nog een fundering hadden. Cable stay bruggen zijn begonnen te worden opgericht in de Verenigde Staten pas onlangs, maar de respons is hartstochtelijk geweest.
Voor bruggen met een gemiddelde lengte (tussen 500 en 2.800 voet) zijn tuibruggen snel de brug bij uitstek aan het worden. Vergeleken met hangbruggen hebben tuibruggen minder kabels nodig, kunnen ze worden geconstrueerd uit identieke prefab-betonelementen en zijn ze sneller te bouwen. Het resultaat is een kosteneffectieve brug die ontegenzeggelijk mooi is.
In 1988 won de Sunshine Skyway-brug in Tampa, Florida de prestigieuze presidentiële ontwerpprijs van de National Endowment for the Arts. De Sunshine Skyway, geel geschilderd om te contrasteren met de zee, is een van de eerste tuibruggen met kabels in het midden van het wegdek in plaats van aan de buitenranden, zodat forenzen een onbelemmerd uitzicht hebben op de prachtige baai. Onlangs werd in Boston, Massachusetts, een tuibrug gekozen voor een nieuwe brug over de Charles River, ook al waren er goedkopere opties voorgesteld. De stadsambtenaren vonden het er gewoon goed uitzien.
(terug naar intro)
Foto: ASCE