Hans Wilsdorf-brug - Genève

Het ingenieursbureau amsler bombeli et associés dat al 31 jaar actief is, is expert op het gebied van geotechniek, speciale werken, steunconstructies, bruggen, wegen, pijpleidingen en milieutechnische werken met de systematische toepassing van duurzame ontwikkelingsconcepten. Enkele voltooide projecten zijn: grote openbare gebouwen, flatgebouwen, theaters, grote stadsontwikkelingen zoals nieuwe tramlijnen, spoorwegen en bruggen. 

Voor de studies en de realisering van de Hans Wilsdorf-brug was een multidisciplinair team van deskundigen nodig op het gebied van: speciale werken, weg- en waterbouwkunde, milieuvraagstukken en brugontwerp, allemaal geïntegreerd in één bedrijf. De volledige berekening van deze brug is uitgevoerd door Patrick Cherzai.

«tussen bouw en kunst»

Het project van de Hans Wilsdorf-brug is gefinancierd door de Hans Wilsdorf Foundation en wordt na voltooiing overgebracht naar Genève.
Het onconventionele ontwerp is het werk van het architectenbureau Brodbeck-Roulet (Genève). Zij werkten nauw samen met amsler bombeli et associés sa.

De brug is een buisvormige constructie met een spanwijdte van 85,40 m. Aan de binnenkant van de constructie loopt een dek van 15,50 m breed. Dit dek is bedoeld voor verschillende voertuigen en is voorzien van twee fietspaden en twee grote voetpaden. De constructie rust op twee bruggenhoofden van gewapend beton. Ieder bruggenhoofd heeft twee dwarsdragers die de verticale belastingen opvangen en een centrale drager voor horizontale, transversale belastingen, die gegenereerd kunnen worden door een extreme overstroming.

Architectuurontwerp

De ruimtelijke constructie bestaat uit verschillende types elementen: drie cassetten aan de onderzijde, twee toegangsportalen, twee bovenliggers, twee hoofdbogen, elliptische diagonalen en drie omhullende curven. SCIA Engineer is gebruikt om de benodigde staalkwaliteit en plaatdikte te bepalen voor het maken van de constructie-elementen. De stalen constructie bestaat uit dozen van 40 x 40 cm, wat past bij de elliptische vorm van de constructie. Tussen de twee toegangsportalen worden twee types elliptische diagonalen symmetrisch verdeeld over de lengte van de constructie. Er zijn meer dan 250 parametrische profielen in de software ingevoerd, voor volledige conformiteit met hun geometrie.

Berekeningen met SCIA Engineer

Het eerste brugmodel bestond volledig uit staven met buisprofielen van een constante dikte en een traagheidsmoment equivalent aan een profiel van 400 x 400 mm. Twee bogen, bestaand uit een RND 300, werden toegevoegd om extreme vervormingen te beperken. Er werd tevens een dynamische berekening van de constructie gebruikt om de reactie van de brug te analyseren met betrekking tot seismiciteit en om de natuurlijke frequentie van de constructie te bepalen.
Een tweede model bestond uit staven voor diagonale elementen bestaand uit elliptische parametrische profielen, terwijl de basis van het toegangsportaal bestond uit schaalelementen. De toelaatbare vervormingen en spanningen in de profielen werden geverifieerd met een niet-lineaire geometrische berekening. Uit de berekeningen bleek duidelijk dat het nodig was om nog eens vier elliptische ringen toe te voegen, twee in het midden en twee aan de uiteinden. Vervolgens werden de basisraamwerken van de toegangsportalen voltooid door verstijvers toe te voegen om de introductie van oplegreacties te verifiëren.

Tijdelijk montagedek

De brug zal worden gemonteerd op een dek dat rust op twee bruggenhoofden en op vijf tijdelijke ondersteuningen in de rivier de Arve. Op deze ondersteuningen zal een netwerk van steunbalken worden geplaatst dat de geribde staal- en aluminiumplaten ondersteunt. Dit tijdelijke dek zal worden verwijderd wanneer de constructie van de brug voltooid is. Dit wordt gedaan door de profielen op de bodem van de rivier door te snijden.

Voorgespannen betonnen dek

Het dek van gewapend beton heeft een gemiddelde dikte van 40 en is in de lengte en breedte voorgespannen, wat zorgt voor uitstekende duurzaamheid. Het dek is star verbonden aan de stalen constructie met pennen in afgedichte sleuven en op een progressieve manier verdeeld in overeenstemming met de belastingen van de brug.

Tot slot

Het originele architectuurontwerp van de Hans Wilsdorf-brug vereiste de ontwikkeling van een zeer ingewikkeld rekenmodel in SCIA Engineer. Met dit model kon amsler bombeli et associés aanpassingen aan de constructie maken, en door de positie van de diagonale te optimaliseren, bogen introduceren, wat leidde tot variaties in dikte en staalsoorten. Deze brug voldoet aan alle vereisten voor een moderne brug, maar is tegelijk een waar kunstwerk.