Brug

Een brug zorgt voor een verbinding tussen twee oevers. Meestal ligt een brug over het water: een sloot, een kanaal, gracht, rivier, meer of zee, maar er kunnen ook bruggen zijn die lopen over ravijnen, steden of wegen. Er zijn veel verschillende soorten bruggen. Je kunt bruggen indelen door te kijken naar de manier waarop ze open gaan.

Een brug die open kan wordt door een brugwachter bediend. Er zijn bruggen die je handmatig kunt openen. Andere bruggen zijn zo groot dat ze je ze niet handmatig kunt openen. Er wordt dan een motor gebruikt. Grote bruggen hebben een aparte ruimte van waaruit de brug bediend wordt. De lichten gaan branden om het verkeer te waarschuwen en spoorbomen gaan dicht zodat niemand meer over de brug kan.

• 

  Brug over een kanaal

• 

  Spoorboom voor de brug

• 

  Licht om het verkeer te waarschuwen

Stukje geschiedenis

De eerste bruggen zijn gemaakt van boomstammen. Men wilde vroeger over een grote sloot heen, maar de andere oever was te ver om te springen. Ze bedachten iets slims. Ze zaagden een boomstam om en legde deze over de rivier tot de top de andere oever had bereikt. Zo liep men voorzichtig naar de overkant en hadden ze zonder het zelf te weten een brug gebouwd.

De Romeinen wisten later hoe je een soort cement kon maken. Omdat ze dit cement hadden waren ze in staat om stenen aan elkaar vast te maken. Hierdoor konden ze bruggen bouwen van steen. Later ontdekten ze ook de kracht van een boogbrug. Deze bruggen waren heel stevig en werden vervolgens veel gebouwd. Ze dienden niet alleen als brug voor het verkeer, maar werden ook veel gebruikt om water mee te vervoeren. Je noemt dit aquaducten. Omdat deze bruggen zo stevig waren, kan je ze nog steeds op veel plekken zien staan.

Liggerbrug

De bekendste bruggen in Nederland zijn de liggerbruggen. Deze zijn te vergelijken met een plank van de ene oever naar de andere. Vaak worden deze bruggen ondersteund door pijlers, grote pilaren onder de brug om het draagvlak te vergroten. Om kleine afstanden te overbruggen, zijn deze bruggen uitermate geschikt.

Liggerbrug met een pijler

Draaibrug

Een draaibrug draait open. De draaibrug klapt dus niet omhoog.

• 

  een draaibrug

• 

  het onderstelsel van de draaibrug

• 

  een wieltje van een draaibrug

In de meeste bruggen zitten mechanische trillingsdempers die dempen de trillingen.

Boogbrug

De bogen onder de brug zien er niet alleen mooi uit, maar zorgen ervoor dat de draagkracht niet in het midden rust, maar verplaatst wordt naar de zijkanten.

Er zijn verschillende soorten boogbruggen. De "zuivere boogbrug" en de boogbug met een trekband.

"Zuivere" boogbrug: hierbij gaat al het verkeer over de boog heen. Het gewicht wat op de brug komt wordt verdeeld over de gehele brug en naar beneden naar de fundering (grond) gebracht.

Boogbrug met een trekband: hierbij gaat al het verkeer over de band (weg) die onder de boog doorloopt. De weg is eigenlijk de trekband. De band zit met stalen kabels aan de boog vast waardoor de boog het gewicht van de band tilt en, net zoals bij de zuivere boogbrug, het gewicht verdeelt over de hele boog.

Een boogbrug bij Culemborg

Een boogbrug bij Nijmegen

Een boogbrug bij Sleeuwijk

Een boogbrug bij Arnhem

Hangbrug

Een hangbrug is een brug die bestaat uit twee of meer hoge pylonen. Dit zijn een soort hoge stalen of betonnen toren. Aan die hoge pylonen worden twee dikke kabels opgehangen en die worden weer vastgemaakt aan het land. De kabels hebben een beetje de vorm van een ketting. Omdat die kabels zo strak vastgemaakt zijn kunnen ze veel gewicht tillen. Aan deze kabels worden daarom dunnere kabels gehangen die "hangers" worden genoemd. Aan die hangers worden vervolgens stukken weg opgehangen. De weg hangt dus aan de grote dikke kabels met behulp van de hangers. Dat is ook de rede dat deze brug een hangbrug wordt genoemd.

Om zo'n brug te kunnen bouwen moet de grond waar de kabels aan worden vastgemaakt wel sterk genoeg zijn om de kabels te kunnen houden. Om deze rede kan niet overal dit type brug worden gebouwd.

Met deze brug kunnen de grootste overspanningen overbrugt worden. Een overspanning is het gedeelte wat een brug kan tillen tussen de pylonen in of tussen het land en de pylonen in.

Brooklyn bridge. Dit is een hangbrug.

Tuibrug

De mensen wilden nog verder gaan en grote afstanden overbruggen dan ze ooit van te voren hadden gedaan. Er was echter één probleem: de zee werd te diep voor pijlers voor de rondbogen van de boogbruggen. Er werd eerst bedacht om de bogen bovenop de bruggen te zetten, zodat ze geen pijlers hoefden te gebruiken. Dit bleek niet zo stevig te zijn als de mensen gehoopt hadden. Hierna kwam iemand met het idee om kabels tussen het wegdek en de bogen boven de brug te spannen. Dit bleek uiteindelijk uitermate effectief. De bruggen worden tuibruggen genoemd. Later zijn de bogen boven de bruggen vervangen door een enkele pyloon. Deze mast-achtige paal staat onder water op een ondiep stuk, vlakbij de oever. Aan deze pyloon zitten de tuien, de kabels, vast. Aan de andere kant zijn deze kabels verbonden met het wegdek. In het begin dreigde deze pyloon om te vallen, omdat het wegdek te zwaar werd en alle draagkracht te ver naar voren lag. Daarom zijn er kabels aan de achterkant van de pyloon gebonden. Deze kabels lopen door tot onder het wateroppervlak en zitten stevig vast met een groot betonnen blok. Zo is het evenwicht op de grote brug verspreid.

De Erasmusbrug in Rotterdam is een voorbeeld van een tuibrug

Vakwerkbrug

Een vakwerkbrug is een brug die zijn kracht haalt uit de stalen constructie (bouwwerk) aan beide kanten van de weg. Deze stalen constructie bestaat uit allemaal driehoekige delen. Een driehoek is de sterkste vorm omdat hij 'vormvast' is. Dat betekent dat de vorm niet beweegbaar is. Als je erop drukt zal de driehoek heel blijven en ook als je eraan trekt. Dit geldt niet voor bijvoorbeeld een vierkant. Een vierkant kan naar links of naar rechts zakken en is daarom een minder sterke vorm. Wat ze daarom doen om deze vorm sterker te maken is een diagonaal of een kruis erin zetten. Hierdoor krijg je vanzelf weer driehoeken in de vorm.

Onder de vakwerkbrug zitten brugpijlers. Brugpijlers zijn de delen die onder een brug zitten en die de brug als het ware tillen. Het gewicht wat op deze brug komt, wordt via die brugpijlers naar de fundering/grond geleidt.

Vakwerkbrug

Ophaalbrug

Een ophaalbrug klapt open. Het wegdek wordt opgetild. Deze brug maakt gebruik van een groot gewicht aan de andere kant om het wegdek op te tillen.

een ophaalbrug

scharnier om de brug te openen

het gewicht om de brug te openen

Kleine bruggetjes

Over sloten, vijvers vind je vaak kleine bruggetjes die niet open kunnen. Dit zijn vaste bruggen.

bruggetje over een sloot

een duiker die twee sloten met elkaar verbindt

houten bruggetje over een drooggevallen sloot

Slechte constructie of verfbeurt?

Een brug is een verbinding tussen 2 verschillende plekken. Meestal ligt een brug over het water. Dit kan een klein slootje of een rivier zijn, maar ook een zee. Ook zijn er bruggen die over een ravijn, steden of wegen gaan.

De meeste bruggen zijn gebouwd tussen 1950 en 2000. Die bruggen zijn gebouwd naar het gebruik en de zwaarte van auto's rond die tijd. De Auto's zijn inmiddels veel zwaarder en ook rijden er nu veel meer auto's. Dat kun je zien aan de vele files per dag. Door ouderdom van bruggen, het zwaarder worden en meer gebruik van auto’s neemt de kans op schade en onveiligheid toe.

Bouwend Nederland heeft daarom onderzoek gedaan naar hoe stevig de bruggen in Nederland zijn. Zo kan een brug er van buiten goed uitzien, maar is de onderliggende constructie, de binnenkant, in slechte staat. Andersom kan een brug er slecht onderhouden uitzien, maar heeft het alleen een verfbeurt nodig.

Uit onderzoek blijkt 3000 van de 8000 bruggen in matige of slechte staat zijn en dit is pas een klein deel van Nederland.

Hoe lang gaan bruggen mee?

Uit onderzoek blijkt dat de meeste bruggen bestaan uit beton, wel 42%. De meeste betonnen bruggen zijn gebouwd rond 1980. Deze kunnen ongeveer 60 tot 80 jaar mee. Daarna moet er gecontroleerd worden of ze nog wel stevig genoeg zijn en of ze vervangen moeten worden. Maar wanneer de drukte op de wegen groter wordt en de auto's zwaarder, dan moet er eerder naar de brug gekeken worden.

Houten bruggen zijn ongeveer 36% van alle bruggen. De meeste houten bruggen zijn gebouwd tussen 1980 en 1990. Deze kunnen ongeveer 30 tot 35 jaar mee. Het zijn vooral fiets- en voetgangersbruggen die toen zijn gebouwd. Het nadeel van hout is dat het kan rotten en het daardoor glad kan worden als het regent.

Stalen bruggen zijn ongeveer 19% van alle bruggen. De meeste stalen bruggen zijn gebouwd rond 1990 en kunnen ongeveer 80 jaar mee. Het zijn vooral beweegbare en ophaalbruggen. Ook kleine bruggen waar fietsers en voetgangers overheen gaan zijn gebouwd van staal.

Staal of beton?

De meeste bruggen waar auto's overheen gaan zijn gemaakt van staal of beton. Maar welk materiaal kan je beter gebruiken voor een brug waar auto's overheen gaan?

Beton:

Dit is heel sterk. Hier kun je met veel kinderen op staan, zonder dat het kapot gaat. Ook verandert het niet snel als het in aanraking komt met vuur. Daarom is het laag in onderhoud, je hoeft er niet veel aan te doen om het goed te houden.

Een nadeel van het werken met beton is dat het niet rekbaar is. Als een brug door warmte langer wordt, dan kan brug niet mee rekken, waardoor hij kapot kan gaan. Ook duurt het drogen van het beton erg lang. Wanneer je het beton ergens ingiet, dan moet het drogen en hard worden. Dit kan 30 dagen duren.

Staal:

Staal kan heel snel in de juiste vorm gezet worden, omdat dit heel buigzaam materiaal is door het warm te maken. Ook hoef je het daardoor niet weg te gooien. Wanneer je een gebouw of brug afbreekt en je houdt staal over, dan kun je dit nog een keer gebruiken doordat je het kan buigen.

Het nadeel van staal is dat er roest op kan komen als het in aanraking komt met water en wind.

Gewapend beton:

Dit is een combinatie tussen beton en staal. Er zitten namelijk stalen staven erin. Op die manier heb je de voordelen van beton en van staal. Dit gebruiken ze dan ook veel bij het bouwen van bruggen.

Constructie

Een constructie is iets dat uit meerdere onderdelen bestaat. Zo bestaat een brug niet alleen uit een wegdek, maar ook een constructie erboven, zodat de brug stevig om zijn plek blijft. De constructie hangt af van wat het doel ervan is. Zo wil je dat een huis stevig is en niet zomaar omwaait en wil je dat een fiets je makkelijk van de ene naar een andere plek brengt. De constructie van een huis moet dus zwaar en stevig zijn en die van een fiets niet zwaar.

Bij bruggen zie je veel bogen en driehoeken.

Het voordeel van driehoeken is dat je op elke kant kan duwen, maar hij niet van vorm verandert. Dus door driehoeken als constructie te gebruiken bij je brug, kan hij minder makkelijk van vorm veranderen en blijft hij stevig.

Hetzelfde geld voor een boog. Druk maar is op de bovenkant van een boog. Dit zal iets indeuken, maar niet veel. Door hier driehoeken of palen tussen te zetten, zal hij niet meer indeuken.

Stevig, stabiel en een beetje flexibel

Hoe maak je een brug eigenlijk stevig? Een paar voorbeelden zijn pijlers of kabels, zoals bij liggerbruggen of tuibruggen. Maar een brug kan ook anders stevig en stabiel gemaakt worden. Het gaat hier om een ander soort brug: de vakwerkbrug. Men moest vroeger eerst uitvinden welke verbinding het sterkst was om te gebruiken. Ze maakten verbindingen als vierkant- en driehoekconstructies. Zoals je ziet, is de vierhoekconstructie beweegbaar. De driehoekconstructie echter niet. Deze is juist vormvast, wat betekent dat de vorm van de driehoek niet kan veranderen. Daarom wordt de driehoeksconstructie dus vaak gebruikt bij het bouwen van onder andere bruggen.

Vakwerkbrug met driehoekconstructie

Vakwerkbrug met driehoekconstructie

Bekende bijzondere bruggen

• Hangzhou Baai-brug
• Hoogste brug ter wereld: De brug van Millau
• Tower Bridge