Boogbrug

Uit Wegenwiki
Ga naar: navigatie, zoeken

Een boogbrug is een brugtype waarbij de overspanning middels drukkracht gebouwd wordt. Ze worden vooral toegepast op middelgrote overspanningen en is één van de oudste brugtypes. Er zijn twee boogbrugtypes, een zuivere boogbrug waarbij de boog de onderkant van de brug vormt en het brugdek dus bovenop ligt, en een boogbrug met trekband waarbij de boog boven het brugdek ligt. Dit laatste type is in Nederland veel toegepast voor de jaren 60. Boogbruggen kunnen zowel in beton als in staal uitgevoerd worden. De grotere overspanningen zijn vaak van staal. Een boogbrug is in principe niet beweegbaar, maar is vaak een deel van de totale overspanning tussen de beide bruggenhoofden een zogenaamde aanbrug, waarbij de boog de hoofdoverspanning vormt. Een boogbrug werd vroeger vaak toegepast in combinatie met een hefbrug, met name voor spoorbruggen, of als basculebrug, met name voor verkeersbruggen. De drukste brug van Nederland is een boogbrug, namelijk de Van Brienenoordbrug in Rotterdam. Andere bekende boogbruggen in Nederland zijn de Merwedebrug bij Gorinchem, de Oude IJsselbrug Zwolle, de Waalbrug Nijmegen en de John Frostbrug in Arnhem. De in 2009 opengestelde Chaotianmen Bridge in Chongqing, China, is met een overspanning van 552 meter de grootste boogbrug ter wereld.

Werking

Een boogbrug bestaat uit drukkrachten en trekspanningen, waarbij het gewicht van de brug wordt opgevangen door de boogconstructie. Wanneer de boog zich boven het brugdek bevindt is er sprake van trekspanning, het principe is enigszins vergelijkbaar met een hangbrug, alleen dan andersom. Bij drukkrachten bevindt de boog zich onder het brugdek. Dit is het oudste brugtype ter wereld.

Het onderscheid tussen de twee typen boogbruggen wordt vaak een boogbrug en een bowstring genoemd. Bij een boogbrug is er sprake van krachten op de fundering, bij een bowstring is dat niet het geval, een bowstring kan daarbij in zijn geheel verplaatst worden, dit is van belang bij het invaren van de brug. Bij een bowstring wordt de fundering ook veel minder belast dan bij een klassieke boogbrug.

Bij de klassieke boogbruggen zijn er weer twee varianten, de buigingsboog, waarbij de boog duidelijk zwaarder is uitgevoerd dan het brugdek (dit zijn incidenteel ook betonnen bruggen), en de verstijfde staafboog, waarbij het brugdek zwaarder is uitgevoerd en de meeste krachten opvangt.

Toepassing

Boogbruggen worden voornamelijk toegepast om tot middelgrote overspanningen te realiseren. Belangrijke boogbruggen hebben meestal een overspanning van 100 tot 500 meter, maar korter komt ook voor. Boogbruggen zijn niet geschikt voor grote overspanningen van meer dan 500 meter. Traditioneel werden daartoe hangbruggen gebouwd, maar ook tuibruggen zijn een optie voor grotere overspanningen. Kenmerkend aan een boogbrug is dat ze in combinatie met een beweegbare brug kunnen worden toegepast, iets wat met hangbruggen en tuibruggen nooit gebeurt. De doorvaarthoogte van boogbruggen in Nederland is zelden meer dan 15 meter. Boogbruggen worden voornamelijk over rivieren gebouwd, maar kunnen ook toegepast worden om andere objecten te overspannen, zoals spoorlijnen. Er zijn enkele boogbruggen in het Nederlandse snelwegennet die dat doen, zoals de boogbrug bij Moordrecht en de boogbrug bij Beek.

Geschiedenis

De boogbrug is het oudste brugprincipe na een liggerbrug. Ze werden al in de oudheid toegepast in de vorm met stenen bruggen. De Romeinen bouwden er aquaducten mee. Met boogbruggen konden kleine rivierlopen overspannen worden. De oudste nog bestaande grotere boogbrug in Nederland is de Sint Servaasbrug in Maastricht uit 1298. Midden 19e eeuw werden grote spoorbruggen gebouwd. Dit waren meestal vakwerkbruggen, maar ze hadden ook vaak boogconstructies om de krachten beter te verdelen. Vanaf eind jaren '20 werden grote stalen boogbruggen gebouwd in Nederland en de Verenigde Staten. De eerste grote stalen boogbrug van Nederland was de Oude IJsselbrug Zwolle, die in 1930 werd opengesteld. In 1931 opende de Bayonne Bridge in New York City die een beduidend grotere overspanning had. Weer een jaar later opende de beroemde Sydney Harbour Bridge. Boogbruggen werden in Nederland na de Tweede Wereldoorlog beduidend minder toegepast. De laatste traditionele boogbrug die opende was de Merwedebrug (Papendrecht) uit 1967. In 1955 opende de Eefdesebrug bij Zutphen, destijds de grootste betonnen boogbrug van Nederland. De langste brugoverspanningen in Nederland zijn altijd door boogbruggen uitgevoerd, sinds 1965 de Van Brienenoordbrug met een overspanning van 300 meter. Op internationale schaal heeft Nederland echter geen grote boogbruggen. In Europa waren in 2013 echter maar 3 grotere boogbruggen. Sinds 2000 zijn in China een groot aantal grote boogbruggen gebouwd. China domineert ook de top 30 van grootste boogbruggen.

Types

Hooggelegen dek

De Fred G. Redmon Bridge van de Interstate 82 in Washington.

Bij een hooggelegen dek bevindt zich het brugdek boven de boogconstructie. Dit type is in Nederland onder andere toegepast bij de aanbruggen van de Waalbrug bij Nijmegen. In Nederland is dit type zeer zeldzaam maar komt elders veel voor, met name in de Verenigde Staten. Deze bruggen kunnen zowel van beton als staal zijn. Veel historische bruggen (voor het gemotoriseerde tijdperk) zijn boogbruggen met een hooggelegen dek en zijn vaak van bakstenen. De historische Pont du Gard is zo'n brugtype.

Laaggelegen dek

Bij een boogbrug met een laaggelegen dek bevindt de boog zich (grotendeels) boven het brugdek. Bij boogbruggen met een laaggelegen dek kunnen twee mogelijke uitvoeringen worden toegepast.

Trekbandboogbrug

Bij een trekbandboogbrug maakt het dek onderdeel uit van de draagconstructie. De horizontale krachten uit de boogconstructie worden opgenomen door het dek. De uiteinden van de boogconstructie zijn opgelegd op de steunpunten. De steunpunten worden alleen door verticale krachten belast. Vrijwel alle boogbruggen in Nederland zijn uitgevoerd met een trekband. Enkele voorbeelden zijn de Oude IJsselbrug Zwolle, Oude IJsselbrug Zutphen en de Brienenoordbrug.

De Engelstalige term is een "tied-arch bridge".

Zuivere boogbrug

Bij een zuivere boogbrug bevindt, net als bij een trekbandboogbrug, de boog boven het dek. Het verschil is dat het dek geen onderdeel uit maakt van de hoofddraagconstructie. De boog draagt zowel de horizontale als de verticale krachten af aan de steunpunten. In Nederland is dit principe toegepast bij de hoofdoverspanning van de Waalbrug Nijmegen. Een bekend voorbeeld uit het buitenland is de Sydney Harbour Bridge.

De Engelstalige term is de "through arch bridge".

Constructiemethode

De methode om boogbruggen aan te leggen kan in wezen op drie manieren;

  • vrije uitbouw. Men bouwt eerst de stalen boog uit, waarna het brugdek wordt aangebracht. Dit geldt voor hooggelegen bogen. Voorbeeld: Sydney Harbour Bridge.
  • met hulpconstructies. Men bouwt met hulpconstructies, of met tuibrug-achtige tijdelijke constructies de boog. Dit geldt voor laaggelegen bogen.
  • off-site assemblage. Men bouwt de hoofdoverspanning elders met behulp van falsework, waarna deze wordt ingevaren. Voorbeeld: De Oversteek.

Langste boogbruggen

De langste boogbruggen naar hoofdoverspanning.

brug hoofdoverspanning openstelling locatie
Chaotianmen Bridge 552 m 2009 Chongqing, China
Lupu Bridge 550 m 2003 Shanghai, China
Bosideng Bridge 530 m 2013 Heijiang, China
New River Gorge Bridge 518 m 1977 Fayetteville, West Virginia, USA
Bayonne Bridge 504 m 1931 New York City, USA
Sydney Harbour Bridge 503 m 1932 Sydney, Australië
Wushan Bridge 460 m 2005 Chongqing, China
Mingzhou Bridge 450 m 2011 Ningbo, China
Daxiaojing Bridge 450 m 2019 Guizhou, China
Zhijinge River Bridge 430 m 2009 Guizhou, China
Xinguang Bridge 428 m 2008 Guangzhou, China
Wanxian Bridge 420 m 1997 Wanxian, China
Caiyuanba Bridge 420 m 2007 Chongqing, China
Lianxiang Bridge 400 m 2007 Xiangtan, China
Daninghe Bridge 400 m 2010 Wushan, China
Krčki most 390 m 1980 Krk, Kroatië
Fremont Bridge 382 m 1973 Portland, USA
Bugrinsky Bridge 380 m 2014 Novosibirsk, Rusland

Europa

Zie Boogbruggen in Europa.

Boogbruggen in Nederland

Oorspronkelijk had het Maas-Waalkanaal diverse boogbruggen met een hooggelegen dek. Deze zijn allemaal vervangen door kokerbruggen.
brug hoofdoverspanning route openstelling
Van Brienenoordbrug 300 m NLA016.svg 1965
De Oversteek 285 m S100.svg 2013
Waalbrug Nijmegen 244 m NLN325.svg 1936
Merwedebrug (Papendrecht) 203 m NLN003.svg 1967
Brug over de Noord 184 m NLN915.svg 1939
Merwedebrug (Gorinchem) 170 m NLA027.svg 1961
Hogeweidebrug 170 m 2008
Uyllanderbrug 150 m S114.svg 2014
Oude IJsselbrug Zwolle 140 m 1930
Meernbrug 124 m 1938
Wilhelminabrug (Deventer) 121 m NLN344.svg 1943
John Frostbrug 120 m 1935
Polbrug 117 m NLN348.svg 2012
Boogbrug Beek 117 m NLA002.svg 1968
Schellingwouderbrug 105 m 1957
Oude IJsselbrug Zutphen 90 m 1865
Doesburgbrug 89 m NLN317.svg 1951
Eefdesebrug 68 m 1955
Weesperbrug 96 m NLN236.svg 1937
Amsterdamsebrug 90 m 1957
Breukelerbrug 90 m 1957
Maarsserbrug 90 m 1938
Loenerslootsebrug 89 m NLN201.svg 1936

In andere talen

  • Duits (Deutsch): Bogenbrücke
  • Engels (English): Arch Bridge
  • Frans (Français): Pont en arc
  • Italiaans (Italiano): Ponte ad arco
  • Kroatisch (Hrvatski): Lučni most
  • Servisch (Cрпски): Лучни мост
  • Spaans (Español): Puente en arco
  • Zweeds (Svenska): Bågbro

Referenties