Brug (bouwwerk)

Een brug is een vaste of beweegbare verbinding voor het verkeer, tussen twee punten die gescheiden zijn door een rivier, kloof, dal, weg of een ander overbrugbaar obstakel.

Een brug kan ontworpen zijn om een spoorweg, rijbaan, kanaal (kanaalbrug) of waterleiding (aquaduct) te dragen. Een lange brug wordt, als deze over een andere weg of spoorlijn loopt, ook wel een viaduct genoemd. Sommige bruggen hebben een beweegbaar brugdek, wanneer onder de brug niet genoeg nuttige hoogte is om scheepvaart toe te laten, wordt dit brugdek tijdelijk 'verwijderd'.

Bruggen kunnen opgebouwd zijn uit beton, metselwerk, metaal (staal, vroeger gietijzer). Voor korte en kleinere bruggen kunnen ook andere materialen zoals bijvoorbeeld hout en bamboe worden gebruikt. Een brug bestaat uit de twee volgende delen:

• de bovenbouw, die verkeer op de brug moeten toelaten, en
• de onderbouw, met pijlers en funderingen, die de krachten van de brug op de ondergrond overbrengt.

Geschiedenis

De eerste bruggen waren eenvoudige houten stammen of planken die een kleine beek overspanden. Daarna werden exemplaren van steen gemaakt, maar in eerste instantie alleen om het hout te ondersteunen. De boogbrug van natuursteen met cement werd voor het eerst door de Romeinen geconstrueerd. Veel van deze bruggen hebben de eeuwen doorstaan, de bekendste is wellicht het Pont du Gard aquaduct in Frankrijk. Van baksteen gemetselde bruggen verschenen na de Romeinse tijd.

Met de industriële revolutie verscheen in de 1779 de eerste gietijzeren brug, de Iron Bridge (Verenigd Koninkrijk) maar pas na de uitvinding van staal werd het mogelijk echt grote overspanningen te maken. Sinds het begin van de 20e eeuw worden ook veel bruggen gemaakt van beton. De brugtechniek ontwikkelt zich steeds verder, en de bruggen worden dan ook steeds langer.

Soorten bruggen

Bruggen kunnen in diverse types worden onderverdeeld, naar de manier waarop ze zijn geconstrueerd, naar hun gebruik, en naar de manier waarop ze eventueel open kunnen:

Bruggen naar wijze van openen of dichtgaan

Op veel plaatsen waar verkeer het water kruist, is het niet mogelijk de brug zo hoog te maken dat al het waterverkeer ongestoord de brug kan passeren. Vandaar dat er beweegbare bruggen zijn ontwikkeld. In theorie kan een brug in 6 richtingen bewegen:

1. horizontaal verschuiven langs de x-as
2. horizontaal verschuiven langs de y-as
3. verticaal verschuiven langs de z-as
4. verdraaien om de x-as
5. verdraaien om de y-as
6. verdraaien om de z-as

Hierbij loopt de x-as parallel met de weg en de y-as parallel met het water. In de loop der eeuwen zijn er bruggen ontwikkeld die bewegen langs de x- en z-as en die draaien om de y- en z-as. Met de wisseling van het laatste millennium is de eerste brug gebouwd die draait om de x-as. Bewegen langs de y-as, in het verlengde van de vaarweg dus, is voor de scheepvaart uiteraard nutteloos.

	rotatie	translatie
x-as	kantelbrug	rolbrug, zweefbrug, opvouwbare brug, vlotbrug, rolbasculebrug (met rotatie om de y-as)
y-as	valbrug, oorgatbrug, ophaalbrug (of klapbrug), basculebrug (in bijzondere gevallen een staartbrug), opkrulbare brug, pontbrug, rolbasculebrug (met translatie langs de x-as)
z-as	draaibrug, kraanbrug, vliegtuigslurf; ook verlenging langs de x-as en in mindere mate rotatie rond de horizontale y-as (hoogteverstelbaarheid)	hefbrug, tafelbrug, afzinkbare brug

Naast deze bruggen die om of langs één van de assen bewegen zijn er ook tijdelijke bruggen, die bijvoorbeeld gebouwd worden door de genie van het leger als er geen mogelijkheid bestaat een rivier over te steken. In dat geval wordt vaak een pontonbrug of een baileybrug gebouwd.

Andere namen

Bruggen worden ook wel aangeduid met namen als: balk (balkje), bat, draai, heul, hoogholtje, klap, pijp, til (tille), vonder of vlonder.

Bruggen naar constructie

balkbrug - boogbrug - cantileverbrug - hangbrug - integraalbrug - liggerbrug - plaatbrug - pontonbrug - tuibrug - vakwerkbrug - vierendeelbrug - vlotbrug -

Bruggen naar functie

spoorbrug - verkeersbrug - voetgangersbrug - fietsbrug - wildviaduct - bewoonde brug

Een luchtbrug is geen brug in strikte zin, maar een verbinding door de lucht, om bijvoorbeeld hulpgoederen te sturen naar een gebied.

Materiaalkeuze

De evolutie van de bruggen gaat mee met de beschikbaarheid van de constructiematerialen. De Romeinse aquaducten zijn opgebouwd uit steen en keramiek. Deze materialen kunnen goed druk opnemen, daarom wordt veel gebruik gemaakt van boogvormen in de brug. Rond 1840 gebruikt men gietijzer. Dit materiaal is echter zeer bros, heeft een lage treksterkte maar een hoge druksterkte.

Gietijzer wordt geproduceerd in mallen. Het element dat men wenst te construeren moet eerst in hout gemaakt worden. Deze houten kopie van het element drukt men in een mal gevormd met zand. Indien we nu het gietijzer in de zandvorm gieten verkrijgen we de gewenste vorm. We kunnen dus een grote verscheidenheid aan vormen produceren. Uitwendig zal gietijzer een korrelige structuur hebben omdat het in zand gevormd werd. Daardoor is gietijzer uitwendig goed te onderscheiden van smeedijzer en staal.

Vanaf 1860 worden constructie-elementen van smeedijzer gebruikt. Het voordeel van smeedijzer is de hogere treksterkte, maar het heeft een lagere druksterkte dan gietijzer. Smeedijzer werd eerst gebruikt ter vervanging van de gietijzeren balken, daar waar deze in buiging belast werden (zowel druk als trek).

Voor de kolommen werd langere tijd gebruikgemaakt van gietijzer, omdat kolommen idealiter alleen in druk belast worden. Vanaf 1880 breekt staal als constructiemateriaal door. Staal heeft een grote druksterkte en treksterkte. Het is ook zeer ductiel. Vandaar dat staal veel voor bruggen wordt gebruikt.

Vanaf de jaren '70 is beton een populair bouwmateriaal voor bruggen over rivieren en kanalen geworden.

Bruggen kunnen ook geheel of gedeeltelijk gemaakt worden van vezelversterkte kunststof. De meeste bruggen worden echter gemaakt uit gewapend of voorgespannen beton.

Langste overspanning ter wereld

Een brug kan in principe eindeloos lang worden gemaakt. Er zijn echter wel grenzen aan de lengte van een enkele overspanning, ofwel het gedeelte tussen twee pijlers. De langste overspanningen komen voor bij hangbruggen.

Dit is de top-10 van de langste brugoverspanningen ter wereld:

	Brug	Land	Type brug	Overspanning	Voltooid
1	Akashi-Kaikyo	Japan	Hangbrug	1991 m	1998
2	Grote Beltbrug	Denemarken	Hangbrug	1624 m	1998
3	Humber Bridge	Verenigd Koninkrijk	Hangbrug	1410 m	1981
4	Jiangyin	China	Hangbrug	1385 m	1999
5	Tsing Ma	China	Hangbrug	1377 m	1997
6	Verrazano Narrows Bridge	Verenigde Staten	Hangbrug	1298 m	1964
7	Golden Gate Bridge	Verenigde Staten	Hangbrug	1280 m	1937
8	Höga Kusten	Zweden	Hangbrug	1210 m	1997
9	Mackinac Bridge	Verenigde Staten	Hangbrug	1158 m	1957
10	Minami Bisan-seto	Japan	Hangbrug	1100 m	1988

Beroemde bruggen in Nederland

• Amsterdam - Blauwbrug, Hogesluis, Magere Brug, Nieuwe Amstelbrug, Berlagebrug, Utrechtsebrug (alle over de rivier de Amstel); Enneüs Heermabrug en Nesciobrug (IJburg). Zie ook: Bruggen van Amsterdam
• Arnhem - John Frostbrug, heeft belangrijke rol gespeeld tijdens de slag om Arnhem in de Tweede Wereldoorlog.
• Haarlemmermeer - de Harp, de Citer en de Luit (alle over de Hoofdvaart van de Haarlemmermeer).
• Maastricht - Sint Servaasbrug over de Maas, oudste brug van Nederland.
• Nijmegen - Waalbrug
• Rotterdam - Erasmusbrug, Willemsbrug, De Hef en Van Brienenoordbrug (alle over de rivier de Nieuwe Maas).
• Utrecht - Prins Clausbrug, Demkabrug en Werkspoorbrug (alle over het Amsterdam-Rijnkanaal)
• Zaltbommel - Martinus Nijhoffbrug over de Waal.
• Zeeland - Zeelandbrug over de Oosterschelde, langste brug van Nederland.
• Zuid-Holland/Noord-Brabant - Moerdijkbruggen over het Hollands Diep, langste spoorbruggen van Nederland en een verkeersbrug.

Beroemde bruggen in België

• Mirabrug, bekend van de film Mira, een verfilming van het boek De teloorgang van de Waterhoek van Stijn Streuvels.
• Viaduct van Cheratte, een zeer hoge brug over de A3-autosnelweg bij Luik
• Viaduct van Moresnet, een spoorwegbrug op de Montzenlijn
• Viaduct van Vilvoorde, een stuk van de Brusselse Ring tussen Machelen en Grimbergen
• Lange Wapperbrug (gepland), een deel van de Oosterweelverbinding in Antwerpen

Australië

• Sydney Harbour Bridge, Sydney

Curaçao

• Koningin Emmabrug, de enige drijvende houten draaibrug ter wereld in het hartje van Willemstad.
• Koningin Julianabrug in Willemstad, die op 55 meter hoogte de Sint Annabaai overspant, en de stadsdelen Punda en Otrabanda verbindt.

Denemarken

• Grote Beltbrug, tussen Halskov op Seeland (Sjælland) en Knudshoved op Funen.
• Öresundbrug, brug over de Sont van Kopenhagen naar Malmö in Zweden.

Duitsland

• Römerbrücke, Trier

Frankrijk

• Viaduc de Millau
• Pont Neuf, Parijs
• Pont du Gard, Remoulins
• Viaduc de Garabit, St. Flour
• Pont de Tancarville
• Pont de Normandie

Zie ook Bruggen in Parijs

Italië

• Brug der Zuchten, Venetië
• Rialtobrug, Venetië
• Ponte Vecchio, Florence

Luxemburg

• Adolfsbrug, Luxemburg
• Groothertogin Charlottebrug, Luxemburg

Tsjechië

• Karelsbrug, Praag

Verenigd Koninkrijk

• Forth Rail Bridge, Schotland
• Clifton Suspension Bridge, Bristol
• Iron Bridge, Engeland
• Tower bridge, Londen
• Severn Bridge tussen Engeland en Wales

Verenigde Staten

• Golden Gate Bridge, San Francisco
• Tacoma Narrows Bridge, in Washington. Deze brug stortte in door trillingsverschijnselen (resonantie) van de ophanging waardoor het wegdek ging golven (flutter) en tenslotte in stukken brak.
• Brooklyn Bridge, New York

Zwitserland

• Kapelbrug, Luzern, een volledig overdekte houten brug

Zie ook

• Bruggeld