Illustration: Fremstillet i samarbejde mellem Studio Bednarski og Københavns Kommune

Ny bro sætter nye normer

søndag 03 mar 13
|

Kontakt

Steen Krenk
Professor Emeritus
DTU Mekanik
45 25 19 64

Broen over inderhavnen

  • Frihøjde: 5,4 m (ligesom Knippels Bro og Bryggebroen)
  • Gennemsejlingsbredde: 45 m
  • Bredde af Inderhavnen: 180 m
  • Stålfagenes egenfrekvens: Den laveste egenfrekvens er ca. 1,7 Hz. Og omkring 2,5 Hz findes såvel en vertikal egenfrekvens som en torsionssvingningsform.
  • Finansiering: A.P. Møller og Hustru Chastine Mc-Kinney Møllers Fond til almene Formaal bidrager med 200 mio. kr. Herudover betaler København selv 37 mio. kr. Beløbene dækker såvel broen over Inderhavnen som kanalbroerne på Christianshavn.
  • Hovedentreprenør: E. Pihl & Søn

Københavns Kommune havde inviteret en række af verdens førende arkitektog ingeniørfirmaer til at give et bud på en ny bro, som giver fodgængere og cyklister mulighed for at krydse Københavns inderhavn. Den prestigefyldte konkurrence blev vundet af COWI’s britiske datterselskab, Flint & Neill, i samarbejde med Studio Bednarsky, London, og Hardesty & Hanover, New York.

Det var afgørende for holdet bag forslaget at respektere både historien og den fantastiske atmosfære i Københavns Inderhavn med relativt lave bygninger og flere markante bygningsværker som Skuespilhuset, Operaen og det grønlandske pakhus. ”Det er ikke en bro, der råber ’Hej, se mig’. Vi undgik helt bevidst høje arkitektoniske krumspring. For at sige det på italiensk: Broen taler ’in sotto voce’,” forklarer Ian Firth, driftsdirektør i Flint & Neill og leder af det vindende team.

En banebrydende konstruktion i form af en skydebro bidrog til, at projektet vandt. Broen åbnes ved hjælp af et elektrisk styret spil, der trækker de to midterste fag af stål fra hinanden og ind i hvert sit landfæste af beton. ”Det er nyskabende, at de bevægelige sektioner glider ind mellem yderfagene i stedet for at blive skubbet ind under dem eller over dem. Ingen andre broer har den konstruktion,” tilføjer Ian Firth.

Det er også unikt, at fodgængere kan komme helt tæt på de gennemsejlende skibe. Når skydebroens bevægelige sektioner trækker sig tilbage, kan fodgængere stå på udsigtsplatforme, hvor de praktisk taget kan række hånden frem og røre ved skibene, der sejler forbi – dog med passende sikkerhedsafstand.

Skærpede krav til konstruktionen

Bag den tilsyneladende enkle og lavmælte fremtoning gemmer sig en række ingeniørmæssige udfordringer. Projekteringsleder i Københavns Kommune Erik Hejbøl Sørensen forklarer: ”Som nabo til Nyhavn vil broen uden tvivl få besøg af glade mennesker, der synes, at det kunne være sjovt at hoppe i takt, hvis de fandt ud af, at broen reagerede på det. Derfor har vi gennemført en såkaldt vandalismesikring.”

Hvis en bro er følsom for svingninger, skal der ikke meget til for at få den i bevægelse. Blot fire-fem mennesker, der hopper i takt, kan få broen til at reagere. Beliggenheden i hjertet af byen, tæt på Nyhavn og Skuespilhuset, har fået Københavns Kommune til at stille markant skærpede krav til konstruktionen for at undgå ubehagelige og farlige svingninger. Som projekteringsleder har civilingeniør Erik Hejbøl Sørensen været med gennem hele processen og haft ansvaret for at formulere de tekniske krav, der skulle stilles til broen.

Ingen prototyper af broer

”Bilfabrikanter laver prototyper, som de så prøvekører i et stykke tid for at finde fejlene. Men det kan vi ikke. Vi har kun et skud i bøssen. Vi har derfor brugt megen tid på sparring med de involverede firmaer, så vi er helt sikre på, at der er tænkt på alt, og at der er taget højde for alle relevante situationer. Broen skulle gerne være fremtidssikret,” fortæller Erik Hejbøl Sørensen, der selv er en erfaren broingeniør.

Her er Københavns nye cykel- og fodgængerbro set fra Grønlandske Handelsplads på Christianshavn. Nyhavn kan skimtes i baggrunden.

For eksempel vurderer han, at ruten for et maraton i København sandsynligvis vil komme til at gå hen over den nye bro, og det vil give en helt speciel belastning. Det er nemlig ikke ligegyldigt, om en bro er konstrueret til, at et par folk går over ad gangen, eller om den skal kunne holde til 500 mennesker, der kommer løbende i nogenlunde samme takt, som det er tilfældet, når folk løber tæt.

Det vil også være en gigantisk udfordring for broen, hvis der afholdes koncerter på pladsen ved siden af Skuespilhuset, eller når der foregår større events i havnen. Så vil broen fungere som tribune for en større folkemængde, der måske hopper op og ned i takt med musikken, som oven i købet kan have nogenlunde samme frekvens som stålfagenes egenfrekvenser. ”De dynamiske belastninger fra f.eks. maratonløb og koncerter, som vi ønskede, at broen skulle kunne holde til, indgik ikke i normerne på konkurrencetidspunktet,” uddyber Erik Hejbøl Sørensen. Derfor bad Københavns Kommune professor Steen Krenk fra DTU Mekanik om at gennemføre et studie og analysere, hvilke dynamiske krav der skulle stilles til broen i de forskellige belastningssituationer. Steen Krenks arbejde resulterede i en række specifikationer, som indgik i konkurrencen, og som nu er indarbejdet i projektet.

”Takket være hans indsats kan vi nu med god samvittighed give grønt lys for maratonløb og tillade koncerter ved Skuespilhuset uden at skulle afspærre den yderste del af broen,” fastslår Erik Hejbøl Sørensen. De dynamiske krav er siden blevet indarbejdet i de danske normer for dimensionering af gangbroer.

Problemet med svingninger opstår især ude på midten af broen, hvor stålkonstruktionen er slank og kun omkring 60 cm høj. De to forskydelige midtersektioner af stål fungerer på samme måde som planken i en udspringsvippe i en svømmehal. Hvis man hopper i en bestemt rytme, kan man mærke, at planken selv kommer i svingninger, og bevægelsen bliver forstærket. Det skyldes, at man har ramt plankens egenfrekvens. Planken holder hurtigt op med at vippe, hvis man ændrer rytmen af sine hop.

Svingningsdæmpere

Løsningen har været at installere fire såkaldt tunede massedæmpere i hver af de to skydefag af stål. Hver af de anvendte massedæmpere består i princippet af en meget tung stålklods, som er ophængt i fjedre og dæmpet med støddæmpere. Fjedrene er konstrueret, så stålklodserne kommer til at svinge i modfase med broen, hvis den begynder at svinge op og ned. Resultatet er, at broens svingninger bliver ophævet, og broen opleves som upåvirket.

Fænomenet med utilsigtede svingninger i de moderne fodgængerbroer fik ekstra opmærksomhed, da den prestigiøse Millennium Bridge i London måtte lukke få dage efter åbningen i 2000 på grund af alvorlige problemer. På trods af at problemet for længst er analyseret og løst, går broen i folkemunde stadig under navnet ’Wobbly Bridge’, på dansk noget i retning af ’den blævrende bro’. Driftsdirektør Ian Firth, Flint & Neil, forsikrer, at broen i København ikke vil få samme skavank: ”Broen har fået det lidt anonyme navn Inderhavnsbroen. Hvis danskerne vil give den endnu et navn, så håber jeg, at det bliver et sødt og kærligt navn som tegn på, at de har taget den til sig.”

Broen forventes klar i sommeren 2013.

Smutvej til operaen

Med Inderhavnsbroen vil fodgængere og cyklister kunne komme direkte fra Nyhavn over til Grønlandske Handels Plads og videre mod Operaen.

Broen er del af et større projekt, der skal binde København bedre sammen. Foruden Inderhavnsbroen er der i første omgang tale om to mindre, oplukkelige klapbroer: Tvillingebroen over Christianshavns Kanal og Trangraven samt en bro over Proviantmagasingraven.

På sigt skal den såkaldte Christianshavnsrute gøre det nemmere for fodgængere og cyklister at komme fra hjertet af København over til Holmens nye boligområder og uddannelsesinstitutioner, til Christianshavn og Amager eller helt ud til Amager Strandpark.

”Jeg tror også, at de fleste turister vil lægge vejen over broen og spadsere hen til Operaen,” fortæller Jonas Gammelgaard, projektleder i Københavns Kommune.

Et forsigtigt skøn er, at 3.000 cyklister dagligt vil køre over broen. Men Jonas Gammelgaard vil ikke blive overrasket, hvis tallet bliver væsentligt højere.

”I dag er Knippels Bro helt proppet med 20-25.000 cyklister hver dag. Når det bliver muligt at cykle fra Nyhavn og helt ud til beboelseskvartererne på Amager, vil den nye bro blive meget populær. Også fordi denne rute vil lægge nogle rekreative oplevelser og stilhed ind på cykelturen.”

Nyheder og filtrering

Få besked om fremtidige nyheder, der matcher din filtrering.
http://www.mek.dtu.dk/nyheder/Nyhed?id=%7BDB0A446D-E8FF-4420-BE29-55BCE18E2EDA%7D
18 AUGUST 2018