EO

3D-geprinte metalen voetgangersbrug in Amsterdam: van top tot teen gemonitord

27 juli 2021 om 16:46 uur

Hottinger Brüel & Kjær (HBK) heeft rekstroken en data-acquisitie-apparatuur geleverd voor de monitoring van de metalen 3D-geprinte voetgangersbrug, die onlangs over de Oudezijds Achterburgwal in Amsterdam is geplaatst. Met behulp van die data worden de belasting en de conditie van de brug en de weersinvloeden gemonitord. Dat is essentieel, omdat er nog weinig informatie beschikbaar is over het gedrag van 3D geprinte metalen constructies.


De metalen voetgangersbrug, die ter hoogte van de kruising met de Stoofsteeg over de Oudezijds Achterburgwal ligt, werd op 15 juli officieel geopend door Koningin Maxima. De brug werd al in 2018 door MX3D geproduceerd met behulp van een 3D lasrobot naar een ontwerp van het Joris Laarman Lab. De plaatsing van de brug liep vertraging op door de renovatie van de kademuren.

 

De brug bestaat uit 12 3D-geprinte segmenten van een meter lengte, die later aan elkaar werden gelast. Het totale gewicht van de brug is 17 ton. De brug werd voorzien van een uitgebreid netwerk van sensoren om de toestand van de brug te monitoren.

 

HBK monitort 3D-geprinte metalen voetgangersbrug in AmsterdamDe rekstroken, accelerometers, inclinometers, load cells, temperatuurmeters en vochtigheidsmeters geven data door aan het e-DAQ data-acquisitiesysteem van HBK.

  

HBK monitort 3D-geprinte metalen voetgangersbrug in Amsterdam

Het installeren en testen van de sensoren en het data-acquisitiesysteem in oktober 2018.  

 

De brug werd in oktober 2018 tentoongesteld tijdens de Dutch Design Week, waar hij een van de winnaars in de categorie ‘Design Research' was. In die week werden ook de eerste datasets opgeleverd, die inzicht gaven in de belasting van de brug door de bezoekers, die over de brug wandelden. Daarna ging de brug naar het Imperial College in London voor een uitgebreide serie mechanische tests.

 

Afwijkingen

De uitgebreide monitoring van de brug met sensoren was vanaf het begin een integraal onderdeel van het project. Het metaal van een 3D geprinte brug is namelijk niet homogeen en ook de sterkte van de lasnaden tussen de brugsegmenten kan variёren. De reactie van het materiaal en de brug op belasting en externe (weers)omstandigheden wijkt af van traditioneel gebouwde bruggen. De toepassing van sensoren is in eerste instantie bedoeld om de belasting en de conditie van de brug te monitoren en snel eventuele scheuren of breuken in het materiaal te detecteren, om de veiligheid van de voetgangers te waarborgen. Zodra de belasting van de brug boven een bepaalde grenswaarde komt, worden geen nieuwe voetgangers meer toegelaten.

 

Digital Twin

Daarnaast was de monitoring van de brug opgezet als praktijkcase voor structural health monitoring van objecten en de toepassing van een digital twin. Met deze simulatie kunnen theoretische modellen en scenario's getest en geverifieerd worden. Bedrijven als Autodesk, HBK, Heijmans en ArcelorMittal waren hierbij betrokken om ervaring op te doen.

 

Rekstroken

Op de brug zijn diverse sensoren toegepast. Er worden onder meer load cells gebruikt, die de belasting van de brug meten. Rekstroken, accelerometers, inclinometers op de brug en optische sensoren op de reling monitoren de vervorming (doorbuigen), de rek, trillingen en positieveranderingen van de brug. Daarnaast is er weerstation bij de brug geplaatst, dat temperatuur, luchtvochtigheid en de windsnelheid meet. Zo ontstaat er inzicht in de invloed van de weersomstandigheden op het gedrag van de brug. Een camera registreert de voetgangersstromen en het aantal mensen dat zich op de brug bevindt.

"Structural health monitoring van objecten als bruggen, tunnels, windmolen en hijskranen wordt steeds belangrijker. Veel bruggen bijvoorbeeld zijn slecht onderhouden of zijn aan het eind van hun levensduur. We hebben in Genua gezien waar dat toe kan leiden", zegt Kees Troost, Sales Engineer bij HBK. "Door inzicht te krijgen in de conditie van constructies kun je de veiligheid van mensen en de omgeving garanderen. Maar inzicht in de maximale belasting en de levensduur van materialen is ook van belang voor engineers, constructeurs en instanties die verantwoordelijk zijn voor onderhoud. Niet alleen kun je voorspellen wanneer er onveilige situaties ontstaan, maar de data kunnen ook helpen bij het optimaliseren van ontwerpen in de toekomst. Soms kan het misschien robuuster, maar er zijn ook veel voorbeelden van ‘overdimensionering', waardoor constructies te complex worden, teveel materiaal vergen en veel duurder worden dan noodzakelijk. De kennis kan dus ook economische winst opleveren."

 

Gerelateerd nieuws

Intelligente camera helpt Nederlands CSI

Intelligente camera helpt Nederlands CSI

Een liniaal langs een voetafdruk of bloedspoor. Dat hoeft straks niet meer. Dankzij een nieuwe techniek die de TU Delft en het NFI ontwikkelden voor het verbeteren van bewijsfotografie bij sporenonderzoek: De FreeRef.…

Nijmegen heeft langste 3D-betongeprinte fietsbrug ter wereld

Nijmegen heeft langste 3D-betongeprinte fietsbrug ter wereld

Met een lengte van 29 meter beschikt Nijmegen sinds kort over de langste betonnen 3D-fietsbrug ter wereld. De brug is in volledige vormvrijheid ontworpen, dankzij onderzoek aan de Technische Universiteit Eindhoven en de…

Elektronica-industrie maakt massaal gebruik van kinderarbeid

Elektronica-industrie maakt massaal gebruik van kinderarbeid

Veel mensen, ook professionals, zijn zich er niet van bewust, maar in de elektronica-industrie wordt massaal gebruik gemaakt van een grondstof die onder zeer ongezonde en gevaarlijke omstandigheden wordt gedolven door…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Volledig metalen transponderschakelaar CTA

Met een volledig metalen behuizing is deze CTA een nóg sterkere variant dan de kunststof versie.

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

23 september 2021

Online dag over simulaties voor milieutechniek

Comsol houdt een online event over de toepassing van simulaties binnen de milieutechniek.

23 september 2021, Brainport Industries Campus, Eindhoven

[RE]CONNECT EVENT

Een conferentie over test- en meettechnologieën voor ingenieurs, wetenschappers en managers.

28 september 2021

Electronics & Applications

E&A gaat over de totale elektronicaketen van print tot product.

Meer agendapunten »