Vision and Mission History Projects About Us Contact

Ingeniørarbeid

Leonardo da Vinci Bridge – a Piece of Applied Art

følgrnd artikel ble skrevet av Tormod Dyken, senioringeniør ved Statens Vegvesen, e-post

I Ås Kommune, ca 20 kilometer utenfor Oslo, står en temmelig spesiell struktur som er både en gangbro og skulptur. Det gjør det mulig for fotgjengere og syklister krysse hovedveien E18 på i en sikker måte, i tillegg til det tilbyr bilførerne en behagelig sikt av de vakkere formet buene. Broen kommer fram mere som produktet av en kunstner enn det av en ingeniør, skjønt mye ingeniør innsats og kreativitet ble nedlagt for å materialisere seg i konseptet.

Under en utstilling av verket til Leonardo da Vinci, den Norsk kunstner Vebjørn Sand, fikk ideen av å oversettelse den original brokoseptet av Leonardo inn i et mindre, moderne gangbro. Leonardos original konsept byggde på en enorm steinbro over den Gyllen Horn, en horn-formet elvmunning som deler den Europeiske Istanbul. Med et fritt spenn av ca 234 meter og en vertikal klarering av ca 40 meter, ville strukturen vært en av den største undre i verdenen hvis den ble bygd.

Leonardos original brokosept dateres tilbake til omkring 1502 da sultan Bajazet II betraktet å erstatte en flotasjonstømmerbro over den Gyllen Horn med en mere permanent en. I et brev, Leonardo laget en forslag for en steinbro og beskrev hvordan å konstruere broen. I kombinasjon med en liten skisse som viste plan og høyde, er mulig få en ide av konstruksjonsprinsippne. Undersøkelser laget i vår tider konkluderer at konstruksjonen av broen var teknisk mulig. Imidlertid, sultanen sannsynlig torde ikke å utføre prosjektet eller han betraktet det for dyrt – uansett, broen ble aldri byggd.

Selv om den ble aldri byggd, selveste konseptet av broen i seg selv fascinerer. Brospennet overskrider alt som var bygd opp til da. I virkelig forstå størrelsen av prosjektet må man betrakter at den gangen, den største steinbrospenn var 37.5 meter, og selv på slutten av steinbroepoken, på å begynnelsen av det 20 århundre, den største spenn var bare 90 meter – Friedensbrücke (1905), Plauen, Tyskland. I dag Wuchao elvbro (1990) i Hunan Provins I Kina, med et spenn på 120 meter, er den lengste steinbuebrospenn i verdenen.

Leonardos bro er ikke bare en enorm struktur, men en vakkert formet struktur også – og formen tjener et formål. Det grunnleggende lastbære system består av tre buer; en vertikal bue bære den vertikal laster og to bøyd buer – en på hver side. Den vertikal bue, med sin høyde omfatte forhold på omtrent 1:6, syntes å følge aksialledningen. Imidlertidig, bredden som kreves av bromåten gir en meget slank bro med henseende til lateralinnlasting. I for å oppnå lateralstabilitet, utstyrte Leonardo broen med bøyde buer, dette ga broen sin karakteristikk utseende.

Kunstnerens interpretasjon

Tømmerbroen på Ås i Norge skal ikke betraktes som en stor målestokk modell av Leonardos brokonsept, men som et oversatt uttrykt i tre. Kunstneren Vebjørn Sand er fasinert av Renessansen og spesielt dristighet og skjønnhet av Leonardos brokonsept. Han studerte det grundig og var drivkraften for å materialisere ideen til en virkelig tømmerbro. I samarbeid mellom kunstneren og Statens Vegvesen, glulam produsenten, arkitektene og den konsulterende ingeniør, de grunnleggende prinsippene av begrepet ble oversatt inn i en vakkert formet tremodell.

Formen av gangbrua følger lojalt kursen av linjene til Leonardos lille skisse, men i et mer uttalt måte. Bruk av limt laminert tømmer krever en lettere og mere minimalist bygg – i realiteten er det et nytt bygg. Allikevel er den nye og moderne glulam tømmerbygget eier all den hovedsakelig strukturelle delene av den gammle steinbro; bro gangen, med sin sig på begge sider, hvelver over buene på i en elegant måte. Hovedaksialbuen bærer den vertikal innlasting og den bøyde buen gir lateralstabilitet – akkurat som steinbrokonseptet til Leonardo.

Tømmerbroen

Det statiske systemet av broen består av tre hengseløse glulam tømmerbuer med en avrundet, trekantet kryss seksjon som fominsker i størrelse fra abutments til spissen. På abutmentene er det faste ender holdt av støpte stålkjepper. Senterbuen består av fire deler, de andre to av tre deler, som er stiv forbinder av sprukket-i stålplater og dowels. Buene representerer en stor eksempel på mulighetene ved forme av glulam tømmer. Den kompliserte overflaten til buene som er spesifisert av koordinatene av en 150x1150 mm overflatemaske, og fra disse koordinater, er tømmeret formet ved hjelp av en datastyrt slipemaskin.

Brodekket støttes av hovedbuen i midten, som følger den konvekse form av buene. På begge sider, har dekket sig som er angitt i Leonardos skisse og den nødvendige støtte er gitt av slanke stålsøyler. Bruken av belastningslaminerte glulam bjelker for brodekket gjør det mulig å følge den glatte linjene av koseptet. Bjelkene er forhåndsbøyd og klemt sammen i spenn, høy styrkestål former en kontinuerlig løkkelingnede plate. Dekket utstyrer med en vann tett membran og en impregnert.

Broen er da det utstyrtr med meget liten beskyttelse byggmesig og blir meget utsatt av værforhold. Metall, plastbelegg, trepanelling osv, var nedstempt på grunn av estetisk grunder, kjemisk beskyttelse ble den eneste alternativ for å få et rimelig betjeningsliv. Blant den kjemisk alternativer, creosote ble nedstemt på grunn etiske årsaker (for mørk) og CCA-behandling nedstemt på grunn av miljø årsaker, ente opp med en antall miljø vennlige systemer i som kunne kompensere for mindre virkning og mangel av langsiktig erfaring.

Den anvendt systemer var:

  1. Hver enkel lamella i buene er trykkbehandlet med Scanimp, som er et tungt metallfri middel av klasse AB, dvs., ikke anbefalt for jordkontakt

  2. Den limte, slipte og avsluttet erkedeler er trykkbehandlet med Ultrawood, som er en vann basert voksemulsjon som gir delen en vanntett overflate.

  3. for å forhindre inpregnering av vann, ble strukturens utstyrt med to strøk av oljebeis med litt pigmentasjon. Denne behandling blir gjentas som tengs fra år til år..

  4. for å gi områdene av glulam tømmerbuer, som er spesielt utsatt med fuktighet, ytterligere beskyttelse, boron stenger tilføyet inn i ferdigboret hull nær abutmentene. Disse stengene er uvirksom så lang som tømmeret er tørrt, men med inpregnering av fuktighet, blir boron gradvist oppløst og lokalt forhindrer råte. Boron stengene blir regulært inspisert og erstattet hvis nødvendig.

  5. Den Norsk designregeler for broer krever et tjenesteliv på 100 år for alle broer – samt tømmerbroer. Med den overnevnt behandling, kan kravet ikke bli oppfylt. Tjenestelivet er estimert til ca 40 år uten noe rekonstruksjon arbeid. Et unntak fra designregelen ble gitt på dette punkt for kunstnerisk og estetisk grunner.

  6. Etter to år av utsetting, ser strukturen godt ut. Imidlertid, den massiv tverrsnitt av buene og forandringen i temperatur og fuktighet forårsaket sprekker. Å sprekkene er enda ikke farlig, men på langsikt kan sprekker på den øvre overflate, samle vann og tillate seg å trenge gjennom inn i korskapittelet som forårsaker forfall. Å fylle sprekene har blit betraktet, men forkastet. Vanligvis en ny sprekk i grensesnittet mellom det tettnigdstoffet og treet, og I følge lager situasjonen selv verre. Imidlertid, sprekkene blir overvåket og om situasjonen blir verre, tiltak slik som cladding, tatt.

Konklusjon
Bortsett fra holdbarhet, kan man konkluderer at Leonardo da Vinci Bro var en vellykket prosjekt. Broen tiltrekker betydelig oppmerksomhet og mange positiv kommentarer. Det er verken en ingeniørs bro eller den mest effektiv måte å bygge en bro over en riksvei, men det tjener sin funksjon, utstyrer vei brukere med et vakkert syn, den kommune med en skulptur og fotgjengere og syklister passer over broen med en erfaring rikere. Til slutt, den Uvanlig og vakkert formet bro fører til økt offentlig interesse for broer generelt.

Fakta om Oslo Bro Prosjekt | Artikkel - Norsk Vegvesenet | Artikkel - strukturMagasin

 

 

The Team Engineering Press Community Links ShopFAQ
Home Home Home