NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV ARPEGGIO

Transkript

1 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV ARPEGGIO

2

3 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV

4 4 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV SITUATIONSPLAN 1:2000

5 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV Arkitektens uttalande Vi är tagna av platsen, skalan, rymden, vattnet och staden. Potentialen för den nya bron. En stor och viktig konstruktion som en del av stadens utveckling. Förena staden men även ha möjlighet till att vara ett landmärke. Detta är Göteborg. En bro förenar och - ibland - separerar. Som en hyllning till hamnverksamhetenen som sträcker sig inåt och ut i världen kommer bron att synas från land och vatten, uppifrån och nerifrån, på nära håll och i det stora perspektivet. Den måste vara begriplig och läsbar. Den ska förhålla sig till omgivningen men samtidigt vara tydlig i sig själv. Begriplig och lättläst som en stor konstruktion mitt i hamnen - hur fungerar det och vad kan det innebära. En komplex struktur gjord greppbar. Enkelt men unikt. Funktionalitet, ingenjörskonst och arkitektur. Platsen kännetecknas av sin bredd, en mängd byggnader som skiljer sig i storlek och användning - inte minst höghuset vid Lilla Bommen - robustheten i fartyg och alla hamnattiraljer. Det finns ofta en unik skönhet kring fartyg och hamnutrustning den avskalade optimerade - inget rysch - strukturen. Vi fascineras av denna typ av estetik, detta och något mer. Något extra. Vi avviker medvetet från den befintliga bron i vårt förslag till Ny Bro över Göta älv. Vi letar efter något helt annat. Där den gamla bron knappt visar sin klaff har vi medvetet valt att framhäva brons nödvändiga funktion. På ett sätt så att lekmän omedelbart förstår brons funktionalitet. Den befintliga bron har korta spännvidder och många stödpelare. Vi vill ge tillbaka till staden de öppna vyerna över och längs Göta älv. Låt oss börja med funktionaliteten. En bred bro, som bär spårvagnar, bussar, bilar, fotgängare och cyklister, med ett öppningsbart centrumspann. Vi har valt ett lyftbroalternativ vilket ger en snabb manöver, som är lätt att underhålla och energivänlig. Och arkitektoniskt med en stor potential som ett landmärke. Fyra höga pyloner bär det centrala lyftspannet. Pylonerna med sina knäckta former är momentstyvt förbundna med de långa sidospannen där balkarnas avsmalnande utformning bildar en sammanhängande och tydlig form, vilket kommer att uppfattas tydligt på avstånd. De kraftiga sidospannen, de fyra pylonerna och det tunna lyftspannet berättar historien om brons funktionalitet samtidigt som de tydligt pekar ut farleden. Konstruktionen blir en inkörsport till Göteborg dramatiserad av lyftet av mittspannet. Det centrala lyftspannet är en stållåda. Sido- och tillfartsspannens tunna betongdäck bärs av tre stållådor. Detta arrangemang gör det möjligt för spårvägsdelen i mitten av däcket att ha en egen vertikalprofil. Sett underifrån bryter de långa, kontinuerliga stållådorna, visuellt upp det breda betongdäcket. Det blankmålade stålet och betongens släta finish reflekterar ljuset från Göta älv och bidrar på så sätt till den visuella spänningen i bron. Fotgängare, cyklister, bilister och spårvagnspassagerare som korsar bron kan njuta av de öppna vyerna ostörda av någon form av överbyggnad Trappor och hissar på varje kajkant ger tillträde till bron för fotgängare och cyklister. Trapp- och hisstornen är utrustade med stora plattformar med utsikt mot älven. Arkitektoniskt är den nya bron över Göta älv avsedd som ett landmärke. Direkt igenkännbar. Detta är Göteborg! Ett Göteborg som ser tillbaka och blickar framåt. ARKITEKTENS UTTALANDE & FOTOPUNKT 1 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV 5

6 6 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV FOTOPUNKT 2

7 D C B A A E E D C B BROPLAN 1:1000 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV 7

8 8 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV

9 FOTOPUNKT 3 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV 9

10 10 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV FOTOPUNKT 4

11 FOTOPUNKT 5 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV 11

12 12 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV ELEVATION 1:1000

13 ELEVATION 1:1000 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV 13

14 14 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV SEKTION 1:1000

15 SEKTION 1:1000 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV 15

16 16 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV TVÄRSEKTION HUVUDSPANN 1:200

17 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV, GÖTEBORG Statiskt system och teknisk specifikation 1. Statiskt system Fig.: Tvärsektion lyftspann, 1:400 Teknisk beskrivning Den nya bron över Göta älv består i huvudsak av lyftspann, pyloner med motvikter, tillfartsspann, stödpelare och grundläggning. Lyftspannet med sitt ortotropa däck är 37,25 m brett och mäter ca 41 m mellan lyftkablarnas förankringar i varje ände. Den består av en lådbalk av stål med en höjd av 2,0 m och en bredd vid botten på 28 m. De två pyloner på vardera sidan av lyftspannet har varierande tvärsnitt och en total höjd på cirka 53 meter. Profilen hos pylonerna är en olikformad stållåda. De intilliggande sidospannen är utformade som en samverkanskonstruktion, bestående av tre stållådor som bär ett betongdäck. Inspänningen mellan tillfartsbron och tvärbalken, som förbinder pylonerna, är momentstyv. Tillfartsspannen närmast själva lyftbrodelen är 72 meter. Efterföljande spann följer förhållandet att de är 0,8 x längden av föregående spann. Stöd och landfästen utförs i betong. Fig.: Tvärsektioner pylon, A-A, B-B, 1:200 Fig.: Tvärsektion pylon, C-C, 1:200 Fig.: Tvärsektion tillfartsspann, 1:400 STATISKT SYSTEM OCH TEKNISK SPECIFIKATION NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV 17

18 18 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV TVÄRSEKTIONER VID SIDOSPANN, 1:200

19 Statisk modell För utvärdering av bärförmågan hos strukturen har en enkel statisk modell utvecklades, med utgångspunkt från på de viktigaste måtten, belastningarna och statiska data för de olika konstruktionselementen. Modellen representerar ena brosidans pyloner och tillfartsspann. De två pylonerna kombineras till en profil. Lyftspannet är en fritt upplagd balk och påverkar endast modellen som en koncentrerad last centralt i pylonen. Stålkonstruktionens egenvikt i lyftspannet är ungefär 150 kn/m och för tillfartsspannen är egenvikten ca. 450 kn / m. Pylonerna har en total vikt av omkring 3000 KN (inklusive motvikterna). Beräkningen har utförts med trafiklaster enligt Eurokod 1 - Del m 40 m Fig.: Statisk modell Span 1 72 m Span 2 58 m Största böjmomentet uppstår i pyloner, i fältmitt i första spannet och som stödmoment vid första stödet. De beror i synnerhet på styvheten hos pylonerna och överbyggnaden. Den största rörelsen är mindre än 15 cm i pylontopp och mindre än 12 cm för första spannet. Deformationen av pylonerna som orsakas av egenvikter kommer att uppvägas av tillverkningsformen (jämför överhöjning av en brobalk). Resonansfrekvensen för pylonerna är strax över 1 Hz och sålunda i ett okritiskt område. Styvheten hos de olika elementen styr i hög grad även fördelningen av reaktionskrafterna. Den totala karaktäristiska vertikalreaktionen för ett enskilt pylonfundament uppgår ca 22 MN och böjmoment är i storleksordningen 125 MNm. En excentrisk placering av pålcentrum på cirka 5 meter skulle därför krävas. Lagerreaktionen för tillfartsspannets första stöd är ca. 15 MN (3 lådbalkar totalt, en pelare under varje balk). Den totala horisontella kraften på grund av lagerfriktion i pelarlagren blir ca 3 MN i de olika pylonerna. Fig.: Karaktäristiskt böjmoment (knm) Fig.: Horizontell förskjutning vid servicelast (cm) Fig.: Karaktäristiska reaktioner (per pylon / stödpelare) STATISKT SYSTEM OCH TEKNISK SPECIFIKATION NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV 19

20 20 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV VISUALISERING, LYFTSPANN I UPPLYFT LÄGE

21 2. Maskineri teknisk specifikation Styrande parametrar broarea: 42 m x 36 m = 1500 m² Laster egenvikt: 630 t = 6300 kn snö, is, skräp: 50kg/m² x 1500 m² = 75t = 750 kn vertikal vind: 20kg/m² x 1500 m² = 30t = 300 kn LINHJUL lyfthastighet: max. acceleration: total lyfttid (inkl acc) 0,25 m/s 0,1 m/s² 120 s cross-section, rope MOTVIKT Vajrar Lyftspannet är upphängt i och drivs av stållinor med kompakterade ytterkardeler och plastskikt mellan inner-och yttertrådarna typ Casar-Turbofit eller likvärdigt. upphängningslinor lyftlinor nominell diameter 50 mm 40 mm antal linor 8/corner 2/corner stålarea 1294 mm² 828 mm² vikt 11,26 kg/m 7,2 kg/m nom hållfasthet 1770 MPa 1770 MPa min brottlast 1937 kn 1239 kn HISS Last per pylon Fg= 1575 kn Fg rope= 0 18 kn Fp= 188 kn Fcw= 1475 kn Fw= ± 75 kn Fd= kn LINTRUMMA Kraft i upphängningslinor FR= 1838 kn / 8 ropes = 229 kn Säkerhetsfaktor upphängningslinor: 1937 / 229 kn = 8,45 kraft i lyftlinor FR= 381 kn / 2 ropes = 191 kn säkerhetsfaktor lyftlinor: 1239 / 191 kn = 6,49 STATISKT SYSTEM OCH TEKNISK SPECIFIKATION & VISUALISERING, FUNKTION NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV 21

22 22 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV VISUALISERING UNDER BRON, VY MOT HISINGEN

23 Beräknad livslängd upphängningslinor (By Feyrer formula): trumdiameter = D = 2500 mm lindiameter = d= 50 mm; do = 1mm nom hållfasthet = R 0 = 1770 N/mm² lyfthöjd = l = mm parametrar b 0..b 5 från Casar: b 0 =0,301; b 1 =0,377; b 2 =6,232; b 3 =-0,32; b 4 =-1,75; b 5 =1,9 1,25 x rope force = S [N] (1,25 = factor for 8 ropes on one bus drum) number of bending cycles = N dead load +snow+wind Vinsch Lyftspannet drivs av ett vinschdrev. Egentyngden är i stort sett balanserad av motvikter. Vinschen drivs av ett elektromekansik maskineri. useful life [a] 12 openings a day (8750 movings/year) Förväntad livslängd hos upphängningslinorna är ca 25 år. beräknad livslängd lyftlinor: trumdiameter = D = 1800 mm lindiameter = d = 40 mm lyfthöjd = l = mm Maskineriet består av: kabeltrumma reduktionsväxel kardanaxel växellådat elmotor servicebroms parkeringsbroms synkroniseringsaxel mellan de båda pylonerna på varje sida 1,20 x rope force = S [N] (1,20 = factor for 2 ropes on one bus drum) number of bending cycles = N dead load +snow+wind Figuren nedan visar moment och rotationer per minut: useful life [a] 12 openings a day (8750 movings/year) Förväntad livslängd hos lyftlinorna är ca 25 år. STATISKT SYSTEM OCH TEKNISK SPECIFIKATION NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV 23

24 24 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV VISUALISERING, VY FRÅN CYKLISTERS PERSPEKTIV

25 3. Lyftspann - lagerkonfiguration och guidning Lagerkonfiguration Guidning överbyggnad Överbyggnaden guidas statiskt bestämt via rullar och räler. Guidning motvikt Motvikten guidas med hjälp av glidblock. STATISKT SYSTEM OCH TEKNISK SPECIFIKATION NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV 25

26 26 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV VISUALISERING, LYFTSPANN OCH FARLED & PYLONSEKTION 1: MHW MW

27 PYLONSEKTIONER A-A, B-B & C-C PYLONSEKTION D-D PYLONSEKTIONER 1:200 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV 27

28 28 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV VISUALISERING, NATTVY SEDD FRÅN HISINGEN

29 Arkitektonisk ljusdesign Belysningen av Hisingsbron ska ge en behaglig levnadsmiljö som tar hänsyn till den mänskliga skalan och skapa ett nytt landmärke som kan skådas från många platser i Göteborg. Belysningen ska vara visuellt tilltalande och ge en upplevelse för människor som passerar förbi. Belysningskonceptet av Hisingsbron förklaras närmare i följande fyra principer: Brons centrala funktion, att den förbinder och förenar två viktiga stadsdelar på varsin sida av Göta älven, lyfts fram i den första principen. Detta framhävs med belysning av huvudaxeln med mjuk ljusgradient som börjar vid bropelarna och tonas utåt. Den andra principen baserar på brons relation till himlen, framför allt vid brofästena. Det upphöjda spårvagnsspåret möjliggör för dagsljuset att tränga igenom ytstrukturen och nå gångvägarna på båda sidorna under bron. Där skapar ljuset ett naturligt och välkomnande uterum som får människor att vilja befinna och röra sig i. Brons undersida målas med olika färgfinish som matt/blank vit och skapar reflektioner och unika ljusspel på undersidan. Nattetid kommer ljuset från marken att ge ett mjukt uppljus på strukturen på undersidan av bron. Allt annat ljus hålls på låga positioner för att skapa en mer intim miljö i mänsklig skala uppljus på träden och ljus integrerat i sittbänkar. Brons relation till vattnet är den tredje principen. Vid varje broöppning kommer ljuset att förändras och skapa överraskande upplevelser för människor som väntar på att båtarna ska passera. Dagtid kommer undersidan av lyftplattformen att lysa och reflektera dagsljus, vatten och de passerande båtarnas färg i ett samspel mellan material och ljus. Detta uppnås med användning av olika färgfinish på brons undersida samma som på brofästena. Nattetid ska ljuset som belyser brovajrarna (motviktssystemet) byta färg enligt ett belysningsschema varje gång bron öppnas. Fjärde principen handlar om bron som ett nytt landmärke i Göteborg. Detta framhävs med belysning av brons mest kännetecknande delar utsidan av bropelarna och mötespunkterna mellan dem och brobalken. Detta görs med mjuk ljusgradient. ARKITEKTONISK LJUSDESIGN NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV 29

30 30 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV VISUALISERING, VY FRÅN PROMENADDÄCK

31 Gatubelysning Den tekniska belysningen av bron är planerad i enlighet med Trafikverkets belysningsrekommendation. Vägbelysningen har två ljuskomponenter som uppfyller rekommendationerna längs med hela bron: Ljuspunkter integrerade i handräcken på sidan av gång- och cykelvägen. Ljuspunkterna skapar mjuk och jämn ljusyta på marken. Spillljuset bakåt belyser delar av vajersystemet och skapar en virtuell gnistrande effekt. Vägbelysning för biltrafiken. LED-armaturerna monteras på sex meter höga stolpar varje 25m som gör att belysning uppfyller 1.0cd/m2 medelluminans på vägytan och luminansjämnheten (U0) av 0.4. Trafikverkets rekommendationer enligt VGU (Vägar och Gator utformning 2004). Luminansoch belysningsvärdena följer Europastandarden SS-EN Belysningsklasser Bil- och bussvägar: ME3 klass(ev. ME2) - 1,0 cd/m2 Gång- och cykelvägar: S2 klass - 10lux av. Kontrollsystem och färgscheman Brobelysningens färg är vit, neutral vit, förutom armaturerna som håller vajrarna på varje torn. De ska kunna växla färg från vit till alla färger i RGBW-mixen enligt ett säsong-ljusschema. Belysningen kommer att kontrolleras av ett kontrollsystem som kan känna när bron öppnas och se till att ljusarmaturerna byter färg. Astronomiska klockor inbyggda i kontrollsystemet kan programeras så att systemet följer dygnet (skymning/gryning) men också datum. Det kan exempelvis färga brovajrarna rosa under Rosa bandet-kampanjen (kampanj mot bröstcancer). Energieffektivitet Vår avsikt är att bara använda LED-armaturer för den arkitektoniska och vägbelysningen på bron. Huvudanledningen är att LED-armaturerna har längre livstid, högre effektivitet (lm/w) och dimmer-kontrollfunktioner. Montering av armturerna ska vara strategiskt planerad så att det möjliggör enkelt underhåll. ARKITEKTONISK LJUSDESIGN NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV 31

32

33 NY BRO ÖVER GÖTA ÄLV