Peter van Westrienen onderzoekt voor zijn Masterscriptie Civiele techniek hoe we het ontwerp van betonnen liggerbruggen kunnen optimaliseren. Hij gebruikt hiervoor een parametrische ontwerpmethode, met als doel minder materiaal te gebruiken en tegelijkertijd kosten en milieubelasting te verlagen door middel van iteratieve ontwerpverbeteringen.
Het onderzoek speelt in op een actuele behoefte in Nederland: veel bruggen naderen het einde van hun levensduur en die moeten we vervangen of renoveren. Een efficiënte en flexibele ontwerpaanpak is daarom van groot belang. Het hoofddoel is het ontwikkelen van een parametrisch model dat systematische evaluatie en optimalisatie van ontwerpkeuzes mogelijk maakt.
Door Python-scripts, rekenalgoritmes en externe eindige-elementensoftware te combineren, heeft Van Westrienen een ontwerpmodel gemaakt dat:
Het onderzoek richt zich op enkelsporige treinbruggen met één overspanning van 25 tot 45 meter en voldoet aan de Nederlandse Eurocode en ProRail-richtlijnen. Hiervoor is een literatuurstudie uitgevoerd en een casestudy gedaan van een spoorbrug over een kanaal. Het model berekent ook indicaties voor milieubelasting en materiaalkosten, zodat ontwerpen daarop beoordeeld kunnen worden.
Om het model te toetsen is een referentieontwerp genomen: de liggerbrug bij station Bilthoven. Vanuit dit ontwerp zijn drie varianten herontworpen met het parametrisch model:
Voor elk ontwerp heeft Van Westrienen de voorspanning en wapening iteratief geoptimaliseerd tot het materiaalgebruik zo dicht mogelijk bij 100 procent lag.
Het beste ontwerp wist de materiaalkosten met 10,78 procent en de milieukosten met 11,07 procent te verlagen. Dit werd bereikt door de liggerdoorsnede te verkleinen van 1500 mm naar 1200 mm, in combinatie met een geoptimaliseerde indeling van wapening en voorspanning.
Het ontwikkelde parametrische model maakt het mogelijk om op een efficiënte en duurzame manier betonnen liggerbruggen te ontwerpen, met minder materiaal, lagere milieubelasting en lagere kosten. Dit heeft potentie om het brugontwerp in Nederland structureel te veranderen.
Interview met constructeur Jasper van Alphen (32) en staalvezelspecialist Bart Wight (61).
Duo-interview met Tim Schuurmans en Floor Thijssen, docenten van de nieuwe cursus Hergebruik Bestaande Constructies.
Het BRL 0507 certificaat laat zien dat je wapening vakkundig, veilig en volgens de regels uitvoert.
Verdiep je in de vernieuwde Eurocode 2 en vergroot je kennis voor betere betonconstructies.
Je leert over constructieve principes als momentenlijn, dwarskracht en normaalkracht.
Leer alles over betonsamenstellingen en hoe bindmiddelen en toeslagmaterialen op elkaar inwerken.
