donderdag
7 november 1996, jaargang 28, nr. 33rubriek: Achtergrond
volgende
artikel
vorige
artikel
donderdag
7 november 1996, jaargang 28, nr. 33
rubriek: Achtergrond
volgende
artikel
vorige
artikel
Na Amsterdams trots, de Arena, vertoont nu ook een Rotterdams prestige-object gebreken. De Erasmusbrug begon afgelopen week bij windkracht zes te zwabberen. Ondanks vele computerberekeningen. ,,Je houdt altijd een kloof tussen theorie en praktijk'', verklaart prof.ir. A. Krijgsman, die nauw betrokken was bij het ontwerpproces.
1 De Erasmusbrug: ,,Bij windkracht tien is er misschien niets
aan de hand'' (Klik
voor grotere foto)
In het eerste jaar rekenen de meeste Delftenaren wel al een eigenfrequentietje uit. De constructie mag niet met die frequentie belast worden om opslingeren te voorkomen. Toch is dat precies wat nu met 'De Zwaan' gebeurd is.
,,De problematiek van het trillingsgebeuren is natuurlijk bekend'', zegt prof.ir. A. Krijgsman, hoogleraar bij de vakgroep bouwtechnologie van Bouwkunde. Hij was betrokken bij de ontwerpkeuze van de brug en bij de eerste computerberekeningen. ,,We hebben alles gedaan wat binnen ons vermogen lag om dit te voorkomen. Maar je kunt niet alles voorspellen. Deze weerssituatie heeft dus net een windbelasting veroorzaakt waarvoor de brug gevoelig is. Bij windkracht tien is er misschien niets meer aan de hand.''
Over mogelijke oorzaken wil Krijgsman zich nog niet uitlaten; hij wacht net als architect Ben van Berkel de resultaten van het onderzoek af. Bij Civiele Techniek wordt wel gespeculeerd over de toedracht van de problemen. Volgens prof.ir. L.A.G. Wagemans, verbonden aan de sectie algemene constructieleer van de vakgroep bouwtechniek en bouwproces, ligt de oorzaak in luchtwervels rond de tuien. ,,Dit is dan ook niet vergelijkbaar met die Tacoma-brug - daarvan bestaan die beroemde beelden - die in zijn geheel ging resoneren, inclusief brugdek, en instortte. Bij de Erasmusbrug gaat het om het trillen van de tuien zelf. Dat het brugdek daarbij ook een beetje zwabbert, komt door het trekken van de tuien. Niet direct door de wind.''
De trillingen worden volgens Wagemans veroorzaakt door zogeheten Karman-wervels. Het mechanisme komt ook voor bij de stroming rond een paal in een rivier. Achter de paal 'laat de stroming los' en ontstaat er een zog met turbulentie. De loslating zal om en om aan de linker- en aan de rechterkant van de paal beginnen, wat zichtbaar wordt door de wervels achter de paal: ze zullen afwisselend linksom en rechtsom draaien. Hierdoor ontstaat een kracht loodrecht op de stroming. Als de frequentie van de wervels ongeveer gelijk is aan de eigenfrequentie van de paal, of de tui, zal die gaan trillen. ,,Ook het klapperen van een touwtje tegen een vlaggemast is een gevolg van Karman-wervels'', legt Wagemans uit.
Deze hele theorie was al bekend. Wagemans: ,,Maar het probleem zit waarschijnlijk in het berekenen van de eigenfrequentie vande tuien. Die wordt bepaald door het gewicht, de spanning en de elastische eigenschappen. De eigenfrequentie was moeilijk te voorspellen, omdat de staalkabels een kunststof omhulsel hebben, waarvan de elastische eigenschappen niet precies bekend zijn.'' Andere deskundigen geven de regen de schuld, die de tuien zou hebben verzwaard en het Karman-effect zou hebben versterkt. TNO en NLR, het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium, doen momenteel onderzoek.
Een oplossing zou zijn om de tuien minder aerodynamisch te maken, bijvoorbeeld door er een spiraal omheen te wikkelen zodat de luchtstroming niet over de volle lengte gelijktijdig loslaat. Dit wordt bij schoorstenen wel eens toegepast, maar het lijkt Wagemans te ingewikkeld. Wagemans denkt dat de problemen eenvoudiger oplosbaar zijn. ,,Voor zover ik dat zo vanaf de zijlijn kan inschatten denk ik aan nieuwe schokdempers, die de nu bekende eigenfrequentie beter dempen. Of gewoon nylonkabels tussen de tuien. Die zie je van een afstand toch niet.''
