Gister demonstreerde Antea Group een organische 3D-geprinte brug. Het bijzondere is dat er voor de 6 m grote overspanning geen wapening wordt gebruikt.
‘We hanteren het principe van de Romeinse boogbrug’, zegt Bob Heester, innovator bij het ingenieurs- en adviesbureau Antea Group. Hij wilde niet zo maar een standaard brug printen, dat is inmiddels al in Eindhoven gedaan (lees ‘Betonnen fietsbrug uit de printer’), maar vooral ook de bijzondere kwaliteit van 3D-printen benutten, namelijk vormvrijheid.
Geïnspireerd door de natuur
‘In het ontwerp van de brug hebben we ons laten leiden door de wijze waarop de natuur constructieve stevigheid creëert: gebruik materiaal alleen op de plekken waar dat nodig is, om krachten op te vangen of door te geven.’ Daarnaast laten we wapening achterwege. ‘We wilden dat als extra uitdaging van ons innovatieve project.’
De Romeinen wisten al dat je een stevige brug kunt bouwen louter door stenen met de goede vorm tegen elkaar te stapelen. Dat is de bekende boogbrug die tonnen aan gewicht kon dragen zoals nu nog is te zien bij de monumentale aquaducten.
Twee dimensies
‘Zo’n boogbrug heeft als nadeel dat hij voor gewoon gebruik veel te steil is. We hadden dus een ander ontwerp nodig en uiteindelijk kwamen we uit op een brug van twee bogen die met ribben aan elkaar zijn verbonden.’ Antea Group gebruikte software om dat constructieve geheel met zo min mogelijk materiaal te ontwerpen, precies zoals de natuur dat doet.
‘Het ideaal zou zijn dat je in 3D kunt ontwerpen, maar met de huidige manier van betonprinten lukt dat niet, dus onze brug is alleen in 2D geoptimaliseerd.’ Betonprinten gebeurt nu door laagjes op elkaar te leggen. Er kan zo alleen een vorm ontstaan die in de hoogte een massieve wand van laagjes heeft. ‘Wil je daar structuur in aanbrengen dan heb je hulpconstructies nodig die een laagje beton tijdelijk ondersteunen en die je later kunt verwijderen, maar zo ver zijn we met het betonprinten nog niet.’
De brug die tijdens de workshop 3D-printen in Oss werd gepresenteerd bestaat uit drie delen, die aan elkaar gelegd, net als de stenen van een Romeinse brug, elkaar in evenwicht houden. ‘Met de dubbele boog heeft de 6 m lange brug een hoogteverschil van 1,25 m. Dat is voor fietsers en wandelaars goed te doen.’
Kapot maken
Een vervolgstap is het belasten van de brug. ‘Uiteindelijk willen we dat hij kapot gaat, en aan de hand van beelden van snelheidscamera’s analyseren we wat in de praktijk de zwakke plekken zijn.’
Antea Group voorziet, wanneer aan alle voorschriften voor constructieve veiligheid is voldaan, een duidelijke markt voor z’n 3D geprinte brug. ‘Er zijn sloten genoeg waar een kleine brug gewenst is. En zelfs particulieren kunnen hem gebruiken, als ornament in de tuin.’
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.