Hangbrug , brug met bovengrondse kabels die de rijbaan ondersteunen. Moderne hangbruggen zijn licht en esthetisch aantrekkelijk en kunnen grotere afstanden overbruggen dan welke andere brugvorm dan ook. Ze behoren ook tot de duurste bruggen om te bouwen. Hoewel hangbruggen sterk genoeg kunnen worden gemaakt om goederentreinen te ondersteunen, zijn ze bijna allemaal ontworpen voor autoverkeer.
George Washington Bridge De George Washington Bridge, een hangbrug voor voertuigen over de Hudson River, U.S. Jeffrey Sylvester/FPG
Boedapest: Kettingbrug Széchenyi Kettingbrug Széchenyi over de rivier de Donau, Boedapest. Wilfredo Rodríguez (een uitgeverij van Britannica)
Een hangbrug draagt verticale lasten door gebogen kabels onder spanning. Deze belastingen worden zowel overgebracht op de torens, die ze door verticale compressie naar de grond dragen, als op de verankeringen, die de naar binnen en soms verticale trekkracht van de kabels moeten weerstaan. De hangbrug kan worden gezien als een omgekeerde boog in spanning met alleen de torens in compressie. Omdat het dek in de lucht wordt gehangen, moet ervoor worden gezorgd dat het onder belasting niet te veel beweegt. Het dek moet daarom ofwel zwaar of stijf zijn, of beide.
hangbrug Een hangbrug, waarbij trekkrachten worden weergegeven door rode lijnen en drukkrachten door groene lijnen. Encyclopædia Britannica, Inc.
Sinds het begin van de 20e eeuw wordt de doorbuigingstheorie gebruikt bij het ontwerp van hangbruggen om te berekenen hoe het horizontale dek en de gebogen kabels samenwerken om lasten te dragen. Voor het eerst gepubliceerd in 1888 door de Oostenrijkse academicus Josef Melan, legt de doorbuigingstheorie uit hoe het dek en de kabels samen doorbuigen onder zwaartekracht, zodat, naarmate de overspanningen langer worden en de hangende constructie zwaarder wordt, de vereiste stijfheid van het dek daadwerkelijk afneemt. De doorbuigingstheorie had vooral invloed op het ontwerp in de jaren dertig, toen ingenieurs probeerden de verhouding tussen liggerdiepte en overspanningslengte te verkleinen om een lichter, sierlijker uiterlijk te krijgen zonder de veiligheid in gevaar te brengen.
Wanneer bruggen die pieren nodig hebben over een watermassa worden gebouwd, worden de funderingen gemaakt door caissons in de rivierbedding te laten zinken en deze met beton te vullen. Caissons zijn grote dozen of cilinders die zijn gemaakt van hout, metaal of beton. Bij hangbruggen worden torens op de caissons gebouwd. De vroege hangbrugtorens waren van steen, maar nu zijn ze van staal of beton. Vervolgens worden de verankeringen aan beide uiteinden gebouwd, meestal van gewapend beton met ingebedde stalen oogbalken waaraan de kabels worden bevestigd. Een eyebar is een stuk metaal met een gat (of oog) aan de uiteinden. Kabels voor enkele van de eerste hangbruggen waren gemaakt van gekoppelde smeedijzeren oogbalken; nu zijn kabels echter over het algemeen gemaakt van duizenden staaldraden die op de bouwplaats aan elkaar zijn gesponnen. Het spinnen wordt gedaan door katrollen die elke draad over de top van de torens naar de tegenoverliggende verankering en terug dragen. De draden worden vervolgens gebundeld en afgedekt om corrosie te voorkomen. Wanneer de kabels klaar zijn, worden de bretels opgehangen en tenslotte wordt het dek opgericht - meestal door dekdelen op schepen te laten drijven, ze met kranen te hijsen en ze aan de bretels vast te maken.
hangbrugkabels Dwarsdoorsnede-ontwerpen voor parallelle draden, draadkabelstrengen en oogstaven die worden gebruikt in de constructie van hangbruggen. Encyclopædia Britannica, Inc.
Een van de oudste technische vormen, hangbruggen werden gebouwd door primitieve volkeren met behulp van wijnstokken voor kabels en de weg- of loopbrug direct op de kabels te monteren. Rond de 4e eeuw werd in India een veel sterker type geïntroduceerd typeditdie kabels van gevlochten gebruikte bamboe en later van ijzeren ketting, met de rijbaan opgehangen.
In moderne tijden bood de hangbrug een economische oplossing voor het probleem van lange overspanningen over bevaarbare stromen of op andere plaatsen waar het moeilijk is om pieren in de beek te vinden. Britse, Franse, Amerikaanse en andere ingenieurs van de late 18e en vroege 19e eeuw ondervonden ernstige problemen van stabiliteit en sterkte tegen windkrachten en zware lasten; mislukkingen waren het gevolg van stormen, zware sneeuwval en kuddes vee. De eer voor het oplossen van het probleem komt voornamelijk toe aan John Augustus Roebling, een in Duitsland geboren Amerikaanse ingenieur die een webtruss aan weerszijden van zijn wegen aanbracht en een structuur produceerde die zo stijf was dat hij met succes de Niagara-kloof bij de Niagara-watervallen overbrugde, New York , de Ohio-rivier bij Cincinnati, en ten slotte, in zijn meesterwerk, de Brooklyn Bridge over de East River tussen Brooklyn en Manhattan in New York City.
Brooklyn Bridge, New York City Brooklyn Bridge, over de East River, New York City. Joshua Haviv/Shutterstock.com
De techniek van het spinnen van kabels voor hangbruggen is uitgevonden door de Franse ingenieur Louis Vicat, een tijdgenoot van Roebling. De methode van Vicat maakte gebruik van een loopwiel om de doorlopende kabelstreng van de verankering aan de ene kant omhoog over de toren te dragen, naar beneden op een vooraf bepaalde doorzakking (bovenleiding) naar het middelpunt van de brug, omhoog en over de toren aan de andere kant naar de verder weg ankerplaats, waar een bemanning het wiel ontving, de streng verankerde en het wiel terugbracht, waarbij een nieuwe streng werd gelegd. Uit deze opeenvolgende parallelle strengen werd een kabel opgebouwd.
Een andere belangrijke ontwikkeling in de moderne hangbrug was de pneumatische caisson, die de fundering van een pijler op grote diepten mogelijk maakte. Het werd aanvankelijk gebruikt door Franse, Britse en Amerikaanse ingenieurs, waaronder Washington Roebling, die de Brooklyn Bridge van zijn vader voltooide.
in Brown v. Board of Education of Topeka oordeelde het Hooggerechtshof dat segregatie op school
In de jaren dertig experimenteerden Amerikaanse ingenieurs een tijdje met een smalle massieve ligger in plaats van de webtruss om de rijbaan te verstijven, maar het falen van de Tacoma Narrows Bridge in 1940 onder aerodynamische krachten leidde tot een terugkeer naar de webtruss. Later vervingen aerodynamisch stabiele kokerbalken de webtruss.
Tacoma Narrows Bridge Instorting van de Tacoma Narrows Bridge, staat Washington, 1940. Library of Congress, Washington, DC (LC-USZ62-46682)
Een tuibrug werd ontwikkeld door Duitse ingenieurs in Keulen, Düsseldorf en elders in de jaren vijftig en zestig; in deze vorm ondersteunt een enkele toren in het midden de rijbaan door middel van een aantal kabels. Een andere ontwikkeling uit de jaren zestig, gericht op het verkorten van de bouwtijd, was de kabel die in de winkel werd gefabriceerd. Tegen het einde van de jaren tachtig waren drie hangbruggen (de gouden Poort , in San Francisco, de Verrazano-Narrows , in New York City, en de Humber Bridge , in de buurt van Hull, Engeland) had hoofdoverspanningen van meer dan 1200 meter (4.000 voet).
San Francisco: Golden Gate Bridge Golden Gate Bridge, San Francisco. HD Fanatic/Fotolia
Moderne staallegeringen kunnen veel grotere overspanningen aan en sinds het einde van de 20e eeuw zijn er in Azië een aantal recordbrekende hangbruggen gebouwd. De langste is de Akashi Strait Bridge (1998), die 1.991 meter (6.530 voet) tussen de eilanden overspant Honshu en Shikoku in Japan . In 2019 voltooide China de op een na en derde langste hangbruggen ter wereld: de Yangsigang Yangtze River Bridge, met een lengte van 1700 meter (5.577 voet) in Wuhan (Hubei), en de Nansha-brug, met een lengte van 1.688 meter (5.538 voet) in Dongguan ( Guangdong ).
Akashi Kaikyo-brug Akashi Kaikyo-brug, over de Akashi-straat, west-centraal Japan Kim Rötzel
Copyright © Alle Rechten Voorbehouden | asayamind.com