nieuws

Kabels van nitinol beschermen bruggen bij aardbevingen

bouwbreed

Door kabels met vormgeheugen te gebruiken voor het verankeren van brugdekken, kan de schade van aardbevingen aanzienlijk worden beperkt.

Een team van het Georgia Institute of Technology heeft proeven gedaan waarbij brugdekken met kabels van nitinol werden verankerd aan de dragers. Nitinol is een legering van nikkel en titanium met een vormgeheugen; het materiaal keert na een vervorming als een soort elastiek terug naar zijn oorspronkelijke vorm. De constructies werden getest op een ‘shake table’, een installatie die aardbevingen simuleert.
Bij aardbevingen verschuiven elementen van brugdekken en viaducten waardoor ze vaak van hun dragers vallen. Na zware aardschokken in Californië, Japan en China zien bruggen er vaak uit als omgevallen speelkaarten. De structurele schade is enorm en vaak komen veel mensen om het leven. Om dit te voorkomen worden secties van betonnen brugdekken soms met stalen kabels verankerd aan de dragende delen van de brug. Dit kan echter averechts werken, omdat deze kabels daardoor juist de vernietigende krachten van de aardbeving overbrengen van een bewegend brugdek naar de structurele elementen van de brug. Ook moeten de stalen kabels na een aardbeving altijd worden vervangen omdat ze permanent zijn vervormd.

Bevredigend

Volgens teamleider Reginald DesRoches waren de tests met nitinol zeer bevredigend. Waar betonnen brugdekken die waren verankerd met stalen kabels een verschuiving lieten zien van 10 centimeter, lukte het om met de kabels van nitinol de verschuiving van dezelfde brugelementen te beperken tot 2,5 centimeter. Dat betekent dat met de kabels van nitinol de kans aanzienlijk kleiner is dat de brugdelen van hun dragers vallen.
Kabels van nitinol zijn veel duurder dan conventionele stalen kabels en het zou daarom zeer kostbaar zijn bestaande bruggen daarmee uit te rusten. Maar volgens Mark Yashinski, een civiel ingenieur van het California Department of Transportation, kunnen de hoge kosten gemakkelijk worden terugverdiend omdat een regio veel minder schade leidt wanneer bruggen die van vitaal economisch belang zijn, na een aardbeving in bedrijf blijven.
Het California Department of Transportation financierde het onderzoek van DesRoches. Het zou voor het eerst zijn dat een SMA (shape memory alloy) als nitinol gebruikt wordt in een bouwtoepassing.

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels