Boogbrug feiten voor kinderen
Een boogbrug is een brug met landhoofden aan elk uiteinde in de vorm van een gebogen boog. Boogbruggen werken door het gewicht van de brug en de belastingen gedeeltelijk over te brengen in een horizontale stuwkracht die door de landhoofden aan weerszijden wordt vastgehouden. Een viaduct (een lange brug) kan uit een reeks bogen bestaan. Tegenwoordig worden echter meestal andere, minder dure constructies gebruikt.
Geschiedenis
De oudste nog bestaande boogbrug is wellicht de Myceense Arkadikobrug in Griekenland. Deze werd gebouwd in ongeveer 1300 v. Chr. De stenen kraagboogbrug wordt nog steeds gebruikt. De goed bewaarde hellenistische Eleutherna-brug heeft een driehoekige kraagboog. De voetgangersbrug van Rhodos uit de 4e eeuw v.Chr. rust op een vroege voussoirboog.
Zowel de Etrusken als de oude Grieken wisten van bogen. Maar de Romeinen waren de eersten die bogen gebruikten voor bruggenbouw.
Romeinse boogbruggen waren meestal halfrond. Een aantal waren ook segmentboogbruggen (zoals de Alconétarbrug), een brug met een gebogen boog die minder dan een halve cirkel is. De voordelen van de segmentboogbrug waren dat er grote hoeveelheden overstromingswater onderdoor konden. Dit zou voorkomen dat de brug bij overstromingen zou worden weggespoeld. Ook kon de brug zelf lichter zijn. Over het algemeen hadden Romeinse bruggen wigvormige primaire boogstenen (voussoirs genoemd) van dezelfde grootte en vorm. De Romeinen bouwden zowel enkelvoudige overspanningen als lange aquaducten met meerdere bogen. Hun bruggen hadden overstromingsopeningen in de pijlers.
In middeleeuws Europa verbeterden de bruggenbouwers de Romeinse structuren door smallere pijlers te gebruiken. Ze gebruikten dunnere boogtrommels en lagere overspanning-verhoudingen op bruggen. Gotische spitsbogen werden ook geïntroduceerd om de zijdelingse druk te verminderen. Met name in de 14e eeuw bereikte de bruggenbouw nieuwe hoogten. Overspanningen tot 40 meter waren voorheen ongehoord in de gemetselde boogconstructie.
Eenvoudige drukboogbruggen
Voordelen van eenvoudige materialen
Steen, baksteen en andere soortgelijke materialen zijn sterk in compressie. Ze zijn redelijk sterk in afschuiving. Maar ze kunnen niet veel kracht in trek weerstaan. Daarom zijn gemetselde boogbruggen zo ontworpen dat zij voortdurend onder druk staan. Elke boog wordt gebouwd over een tijdelijk vakwerk, een zogenaamde centrering. Bij de eerste drukboogbruggen droeg een sluitsteen in het midden van de brug het gewicht van de rest van de brug. Hoe meer gewicht op de brug werd gelegd, hoe sterker de constructie werd. Gemetselde boogbruggen gebruiken vulmateriaal (meestal verdicht puin) boven de boog om dit dode gewicht op de brug te vergroten. Dit voorkomt ook dat er spanning in de boogring optreedt wanneer de lasten over de brug worden verplaatst. Er werd ook ongewapend beton gebruikt. Wanneer metselwerk (gehouwen steen) wordt gebruikt, worden de hoeken van de vlakken gehakt om afschuifkrachten te minimaliseren. Wanneer willekeurig metselwerk (ongeslepen en ongeprepareerde stenen) wordt gebruikt, worden deze aan elkaar gemetseld. De mortel mag eerst uitharden voordat het metselwerk wordt verwijderd.
Bouwvolgorde
- Waar de bogen in een bedding van een waterloop zijn geplaatst (op pijlers of oevers) wordt het water omgeleid. Zo kan het grind eerst worden uitgegraven en vervangen door een goede fundering (van sterk materiaal). Daarop worden de funderingspijlers geplaatst of opgehoogd tot de hoogte van de beoogde voet van de bogen. Dit is een punt dat bekend staat als de vering.
- Er wordt een middenwerk (in Brits Engels: arch frame) gebouwd, meestal van timmerhout. Elke boog van een brug met meerdere bogen zal een druk uitoefenen op de bogen ernaast. Daarom is het noodzakelijk dat ofwel alle bogen van de brug tegelijk worden verhoogd, ofwel zeer brede pijlers worden gebruikt. De stuwkracht van de eindbogen wordt in de aarde opgenomen door forse (verticale) voetstukken aan de canyonwanden.
- De verschillende bogen worden (of een enkele boog wordt) over de centrering gebouwd. Zodra elke basis boog vat is gebouwd. De bogen worden (of de boog wordt) gestabiliseerd met opgevuld metselwerk. Deze kunnen in horizontaal verlopende metselverbanden (lagen) worden gelegd. Zij kunnen twee buitenmuren vormen, de zogenaamde borstweringen, die vervolgens worden opgevuld met geschikt los materiaal en puin.
- De weg wordt verhard en borstweringsmuren leiden het verkeer naar de brug.
Galerij
-
Puntboog van de Puente del Diablo in Spanje
-
Ponte Vecchio, een middeleeuwse winkelbrug
-
Late middeleeuwse Krämerbrücke die twee rijen huizen ondersteunt
-
Ponte Santa Trinita. Eerste brug met elliptische bogen
-
Een gemetselde Chinese maanbrug met de steunberen opritten opritten die de horizontale stuwkracht van de boog opvangen
-
Fredrikstadbrug in Fredrikstad, Noorwegen
-
Bridgeport Lamp Chimney Company Bowstring Concrete Arch Bridge gelegen in Bridgeport, West Virginia
-
De Main Street Bridge in Columbus, OH is de enige hangbrug met schuine boog in Noord-Amerika.
-
De Chaotianmen-brug in Chongqing, China, is ’s werelds langste boogbrug.
-
Brug van Arta in Arta, Griekenland
-
Volgens Amerikaanse wettelijke normen is deze Italiaanse duiker een boogbrug
Volgens Amerikaanse wettelijke normen is deze Italiaanse duiker een brug
-
Het Garabit-viaduct is een smeedijzeren vakwerkboogbrug.
-
De Romeinse Alcántara-brug, Spanje (gebouwd 103-106 na Christus)
-
Segovia Aquaduct (c. 100 AD)
-
De brug van de duivel, Céret, Frankrijk (1341)
-
De Ponte Vecchio, Florence, Italië (1345)
-
Richmond Bridge, oudste nog werkende brug in Australië (1825)
-
Valswerk gecentreerd in de middelste boog van Monroe Street Bridge, Spokane, Washington. 1911.
-
Cotterbrug, een doorgaande boogbrug met open borstweringen
-
Corbelboog gebouwd van Cyclopeïsch metselwerk, in de Griekse Arkadiko-brug
-
Corbelboog in de vorm van een gelijkbenige driehoek, ter ondersteuning van de Griekse Eleutherna-brug
-
Een gekorniste boog waarvan het metselwerk niet is afgetimmerd
-
Een kraagsteenboog waarvan het metselwerk in een boogvorm is gehakt
Een kraagsteenboog waarvan het metselwerk in een boogvorm
-
Romeinse Pont-Saint-Martin
-
De drie-verdiepingen tellende Romeinse Pont du Gard aquaduct
-
Grosvenor Bridge (Chester), een geslotenspandrelboogbrug
-
Alexander Hamilton Bridge, een openspandrel boogbrug
-
Galena Creek Brug, een kathedraalboogbrug
-
Het dek van de Fremont Bridge loopt door de boog, de centrale overspanning hangt aan en bindt de boog, terwijl de zijoverspanningen van het dek worden ondersteund.
-
Een boogbrug Stari most in Mostar Bosnië en Herzegovina
-
Rialtobrug over het Canal Grande in Venetië, Italië (2011)
-
De Main Street Bridge in Columbus, OH is de enige hangbrug met schuine boog in Noord-Amerika.
-
De droge stenen brug, de zogenaamde Porta Rosa (4e eeuw v.Chr.), in Elea, provincie Salerno, Campania, Italië (2005)
-
Pont du Garde, een Romeins aquaduct in Vers-Pont-du-Gard, Gard, Frankrijk (2014)
-
Brug in Český Krumlov, Tsjechische Republiek (2004)
-
Grosvenor Bridge over de rivier de Dee in Chester, Cheshire, Engeland, V.K. (2007)
-
Union Arch Bridge over het Washington Aqueduct en MacArthur Boulevard (vroeger Conduit Road genoemd), Cabin John, Montgomery County, Maryland, V.S.S.A. (2008)
-
Arlington Memorial Bridge over de Potomac River in Washington, D.C., U.S.A. (2007)
-
Key Bridge over de Potomac-rivier in Washington, D.C., U.S.A. (2006)
-
Woodrow Wilson Bridge over de Interstate 95 (I-95) en de Capital Beltway over de Potomac River tussen Alexandria, Virginia en Oxon Hill, Maryland, V.S.S.A. (2007)
-
Tyne Bridge over de rivier de Tyne, Newcastle upon Tyne, Engeland, V.K. (2004)
-
Hell Gate Bridge over de East River, New York City, New York, V.S.S.A.
-
Sydney Harbour Bridge, Sydney, New South Wales, Australië (2010)
-
Gateshead Millennium Bridge over de rivier de Tyne, Newcastle upon Tyne, Engeland, V.K. (2005)
-
Brug over de snelweg Autostrade A1 in Reggio Emilia, Italië (2015)
-
Daxi-rivierbrug van de Jinhua-Wenzhou hogesnelheidslijn