LM-Project København. DIP-B projekt efteråret 2011 Dispositionsforslag

LM-Project København DIP-B projekt efteråret 2011 Dispositionsforslag Resume: I led med at forny havnefronten nord for indre København, har Havn & By og ATP ejendomme tilsammen udbudt en arkitekt konkurrence i 2008. Vedrørende to 100 m høje og 60.000 m2 store bygninger som skal ligge for enden af hhv. Marmormolen og Langelinie, og forbindes med en bro forbindelse i 65 m s højde. Ingeniørhøjskolen i København Anders J. Ramm () Vejleder: Rune Helgesen Truc Huynh

1

Forord København har i dag et behov for at blive udvidet, grundet det stigende antal beboere og erhverv der strømmer til byen. Og dette behov vil kun blive større i de kommende år. Det er i denne forbindelse Københavns kommunes vision at udvide byen mod nord, og åbne områderne omkring Nordhavn og Langelinie. Af mange spændende tiltag på området mellem Marmormolen, Langelinie, Amerikaplads og Nordhavn er By & Havn og APT ejendomme, gået sammen om at danne et varetegn for København i form af L&M projekt (Langelinie & og Marmormolen project). 2

3

Om projektet L&M projekt blev af By & Havn og APT ejendomme udbudt i en arkitekt konkurrence, som blev vundet af Steven Holls studio, USA. Det er hans idé at to bygninger, en på hver side af havneindløbet, skal opføres og mellem dem bærer en bro i 65 meters højde. De to bygninger vil på denne måde både forbinde hinanden, og Langelinie med Marmormolen. Jfr. afsnittet De arkitektoniske visioner. Det er visionen at Langelinie og Marmormole bygningen skal rumme kontorer sammen med beboelse, og på den måde tiltrække både erhverv og beboels til dette nye havneområde. For yderligere information omkring baggrunden for L&M projektet, jfr. Dip-A projekt. Billedet er lånt fra arkitekten, Steven Holl, og illustrerer hvordan han forslår konstruktionen af L&M bygningerne kommer til at se ud. 4

Indholdsfortegnelse Forord... 2 Om projektet... 4 Rammerne for projektet... 8 Kommunale planer... 8 De arkitektoniske visioner... 9 De fysiske størrelser på byggeriet... 10 Gang tværsnit... 11 Broens relevans for andre, end L&M brugere... 12 Konklusion... 15 Diskussion... 15 Broens type... 16 Dimensionerne for broen... 16 Belastningsforudsætninger... 17 Vindlast.... 17 Brugslast... 17 Snelast... 17 Materiale valg... 18 Løsningsforslag... 19 Gitterbro... 19 Bue bro... 23 Skråstagsbro... 26 Kombi bro... 32 Bro design til videre behandling... 34 Gang areal på broerne... 35 Overslagsberegninger... 36 Statisk overslag... 36 Økonomisk overslag... 36 Resume... 37 5

Bilagsliste Bilag 1 - Køreplaner Movia.dk... 38 Bilag 2 Rejsetider Langeliniekaj (Midt)... 39 Bilag 3 Rejsetider Langeliniekaj (Østmolen)... 40 Bilag 4 Opstalt gitterbro... 41 Bilag 5 Plan gitterbro... 42 Bilag 6 Opstalt buebro... 43 Bilag 7 Buebro... 44 Bilag 8 Opstalt skråstagsbro... 45 Bilag 9 Plan skråstagsbro... 46 Bilag 10 Opstalt kombibro... 47 Bilag 11 Plan kombibro... 48 Bilag 12 Statisk overslag... 49 Bilag 13 Økonomisk overslag... 52 6

7

Rammerne for projektet Kommunale beslutnings proces Citat, Københavns kommune. Udbygningen af Marmormolen er et led i Københavns Kommunes vision om at åbne flere af Københavns havneområder, så københavnerne kan få større glæde af dem. Marmormolen ligger i dag mellem Nordhavn og Langelinie i det aflukkede frihavnsområde. Men i fremtiden vil området blive fuld af liv, når beboere og besøgende indtager området sammen med en lang række erhverv og FN. I starten af 2008 udarbejdede arkitektfirmaet 3XN for By & Havn en masterplan for udvikling af området. Masterplanen blev lagt til grund for drøftelser med Københavns Kommune om hvordan udviklingen af området skulle forløbe. Borgerne i København blev også inddraget, bl.a. ved to arrangementer afholdt af By & Havn. Vinderen af denne internationale arkitektkonkurrence blev vundet af den verdenskendte amerikanske tegnestue Steven Holl Architects. Projektet består af to højhuse på ca. 100 meter, der i 65 meters højde giver hinanden hånden over Mellembassinet i form af en offentlig bro til gående og cyklister. Broen, der således forbinder Langelinie med det nye område på marmormolen, vil give mange nye forkortede forbindelsesmuligheder og binde havnearealerne i området tættere sammen. 8

De arkitektoniske visioner Arkitekten Steven Holl beskriver broen mellem L&M byggeriet som et håndtryk, mellem de to broer som hhv. kommer ud fra hver deres bygning, og møder hinanden i en vinkel til hinanden. Sådan at de symboler stævnen af et skib, ud mod vandet. Due to the site geometry, these bridges meet at an angle, joining like a handshake over the harbor. The soffi ts below the bridges and under the cantilevers pick up the bright colors of the harbor: container orange on the undersides of the Langenlinie, bright yellow on the undersides of the Marmomolen. At night the uplights washing the colored aluminum refl ect like paintings in the water. Both towers have high performance glass curtainwalls with a veil of solar screen made of photovoltaics; collecting the sun s energy while shading. They (Citeret fra project booklet, udarbejdet af Steven Holl studios). Hvor marmormolebygningen skal oplyse vandet orange og langeliniebygningen skal oplyse vandet gult, via farvet aluminium, som bygningernes undersider vil blive beklædt med. Billede 1 - Billede illustrere broens midte, tegnet af Steven H 9

De fysiske størrelser på byggeriet Dimensionerne af broen og bygningerne er begrænset af arealerne på hver sin side at marmormolen og Langelinie som bestemmer afstanden over havneforløbet, og giver en minimums grænse for hvor lang broen skal være. Opmålt på CAD tegningen udleveret af By & Havn, er denne afstand 170 meter. For at Oslo færgen kan sejle under broen, skal der minimum være 65 meter mellem broen og vandoverfladen. Broens hældning på vandret vil være 0, sådan at gangbesværede, kørestole, barnevogne osv. vil være i stand til at passere den så nemt som muligt. Der skal ligeledes opsættes hvile- og udsigtssteder, langs broens længde, udformet sådan at de ikke er til gene for den øvrige trafik på broen. Billede 2 (Skitse fra Steven Holl studios, over placeringen af bygninger og bro) 10

Gang tværsnit Konstruktionen af broen vil blive diskuteret nedenfor. Ens for alle løsningsforslag er at de skal overholde før nævnt hældning på 0, for at gøre brugen af broen så nem for alle som muligt. Gangarealet inden i brokonstruktionen, afhænger af tykkelsen af konstruktionens elementer. Som udgangspunkt, ønskes broen i alt at fylde 5x5m, i bredden og højden. Og gang dimensionerne afhænger derfor, direkte af den endelige godstykkelse af konstruktionens bærende elementer. Som man kan se på tegningen, er inderkernen, hvori trafikken bevæger sig i, derfor mindre end 5 m i bredden og højden. Viser en senere dimensionering af den bærende konstruktion, at gangarealet vil blive væsentligt mindre end 5x5 m, vil der blive set på at rykke grænsen på 5x5 for den samlede konstruktions bredde og højde. For at give brugeren den optimale oplevelse, vil inderkernen, som beskytter brugeren fra vind og vejr, blive bygget i glas. Figure 1 - Tværsnit af gangareal 11

Broens nytte for andre, end L&M brugere Broen vil være åben for brugerne af bygningerne (kontor og beboelse), ligesom den også vil være åben for offentligheden. Det er dog problematisk om den for offentligheden vil være, en brugbar, alternativ måde at komme fra den ene til den anden kaj på. Byggeriets relevans, som bygning kan ikke diskuteres. Byggeriet er både med til at yde den nødvendige plads for erhverv og boliger, som København har brug for. Samtidigt med at de vil fungere som varetegnet for indgangen til Nordhavn og København. Nytten af broen, kan dog diskuteres. Den overordnede grund til at tvivle på om broen vil være en fordel, er hvorledes folk bruger denne. Bruger de den til at krydse tværs gennem bygningen, og over på den modsatte mole, fra Langelinie til Marmormolen og fra Marmormolen til Langelinie. Eller vil den udelukkende blive brugt til intern trafik mellem bygningens to huse. Det må siges at den klart bedst løsning for at komme over til et af de andre huse, skulle man allerede være i bygningen, er at have en bro imellem dem. For at finde ud af om det vil være en fordel for folk som kommer udefra og skal igennem bygningerne. Er det nødvendigt at se på tilgængeligheden i området. Og bruge dette til at se på om tilgængeligheden i området vil være hurtigere eller langsommere, skulle man vælge at benytte broen som transportvej, i forhold til gang eller bus. Ser man på kortet herunder vil man se at de to stationer som ligger nærmest, er Østerport St. og Nordhavn St. Det kan også ses at skal man til Marmormolen er den umiddelbare løsning at tage dertil fra Nordhavn St. og skal man til Indiakaj er det bare at gå/tage bussen fra Østerport St. 12

Så det der er værd at se på er, hvad der er nemmest, for at komme til Langelinie. På Langelinie er der etableret to stop, Langeliniekaj (Østmolen) og Langeliniekaj (Midt), hvor bus 26 stopper 1. Bus 26 går gennem Østerport St. Så det ville være oplagt at se på hvordan transporttiden er til disse to stop, skulle man A: Vælge at stå af på Østerport St, og gå/tage bus 26 til et af disse to stop, Rød linie. B: Stå af på Nordhavn St. og vælge vejen over Marmormolen, igennem bygningerne og over til et af de to stop på Langelinie, Orange linie. Eksemplet tager udgangspunkt i en person der om morgenen til arbejds mødetid, omkring kl 7:00, skal fra Østerport St. og ud til hhv. Langeliniekaj (Østmolen) og Langeliniekaj (Midt). Rejsetiderne for disse er, pr. fod 2 og pr. bus 3 : 1 Se bilag 1: Køreplaner Movia.dk 2 Gå afstande og hastigheder er taget fra www.iform.dk 3 Rejsetiderne er taget fra www.rejseplanen.dk, se bilag 2: Rejsetider Langeliniekaj (midt) og bilag 3: Rejsetider Langeliniekaj (østmolen). 13

Østerport St. til Langeliniekaj (Midt): Østerport St. til Langeliniekaj (Østmolen): Bus (26) Fod Bus (26) Fod En rejse tid på enten 9, 11 eller 21 min, alt efter hvilket tidspunkt man kommer på og forbindelsen. 1,40 km svarende til ca. 14 min En rejsetid på 11 min. 1,85 km svarende til ca. 19 min Tiderne herunder viser hvad det tager at gå afstanden fra Nordhavn St. og til hhv. Langeliniekaj (østmolen) og Langeliniekaj (midt). På denne måde kan man, ved at sammenligne med hastighederne for Østerport St. se hvad det maksimalt må tage at skulle krydse L&M bygningen: Nordhavn St. til Langeliniekaj Fod (Østmolen): Nordhavn St. til Langeliniekaj (Midt): Fod 0,73 km svarende til ca. 7 min 1,35 km svarende til ca. 14 min 14

Konklusion Ser man på strækningerne Nordhavn St. til Langeliniekaj (Midt) og Østerport St. til Langeliniekaj (Midt), vil man se at det er hurtigst at gå, eller tage bussen fra Østerport St. Da de 14 min det tager at komme fra Nordhavn er uden tiden det kommer til at tage at krydse L&M byggeriet. Ser man på strækningerne Nordhavn St. til Langeliniekaj (Østmolen) og Østerport St. til Langeliniekaj (Østmolen), vil man se at differensen mellem de to rejsetider til fods, 12 min 4, er den tid det maksimalt må tage at krydse L&M bygningen for at denne skal være favorabel. Stiller man dog gang tiden fra Nordhavn St. op mod bus tiden fra Østerport St. er der kun 4 min til at krydse L&M bygningen. Nordhavn St. har dog den fordel at man ikke skal vente på bussen. Diskussion Dette er selvfølgelig ikke et 100% præcist indtryk af om broens tilstedeværelse gør transporttiden korterer, og den tager heller ikke højde af den vægtede trafik. Altså hvor mange der drager gavn eller ulempe ved den. Men det belyser meget godt de mest sandsynlige scenarier for hvordan trafikken kunne forløbe. Som et led i byfornyelsen i København er det hele området der i de kommende år vil blive lavet om. Og lukning eller etablering af nye veje og stier, har meget at sige omkring tiden til og fra området. Fordi broen hovedsagligt vil blive brugt til intern trafik, ville en klapbro ved bygningernes fødder være udelukket. Da det ville forsinke arbejdsgangen på kontorene hvis personalet skulle bruge deres tid på at vente på op- og tillukning af denne. 4 19 7 = 12 min 15

Broens type Geometrien for broen Spænd fra bygning til bygning: Afstanden over åbent vand, er 140 m. Men afstanden broen skal gå for at kunne nå fra bygning til bygning er 170 m. Højde over vandet: For at Oslo færgen kan passere uhindret under broen, skal frihøjden mellem bro og vand minimun være 65m. Dette er naturligvis målt ud fra middelvandshøjde. Bredde: Den samlede bredde på hele brokonstruktionen sættes til at være ca. 5 m. Dette vil være nok til at brugere i hver retning får et anstændigt frirum til at komme frem på. Afstand til kaj: For at kunne yde plads til en eventuel senere vej, eller større holdeplads foran bygningerne sættes afstanden fra kaj og inde til bygnings facade, tilstræbes det at holde en afstand mellem kaj og bygningsfacade på 15 m. 16

Belastningsforudsætninger Vindlast. Det forventes at vind, og dermed sagt vandret bevægelse, vil have en stor indflydelse på broen og bygningerne. Det er derfor vigtig for det videre forløb af design for broen, at der holdes in mente, at broen skal være i stand til at kunne optage en større vandret bevægelse end normalt (fx fra udvidelse i varme). Ved at integrerer et udvidelsesled i broen konstruktion. Det skal undersøges videre i forprojektet, hvor stor en indflydelse vind vil have på konstruktionen, og dens kræfter, den overleverer til bygningerne. Brugslast Brugere af broen (fodgængere) er 5 kn/m 2 jf. EC 1 del 1. Der vil ikke blive regnet for et mindre servicekøretøj, da der ikke er umiddelbar adgang for dette. Jf. EC. Snelast Der vil ikke blive regnet på snelast, grundet broens højde og bredde, da denne må antages at blæse af. 17

Materiale valg De materialer der bruges til dagligt til brobygning er beton, stål og en blanding af disse. Materiale Styrker Beton - Nemt at arbejde med - Stor tryk styrke - Billigt i materiale pris - Modstandsdygtigt over for vind og vejr (ruster ikke) - Nemt at skaffe i norden, meget klippe Stål - Konstruktioner kan laves et sted, transporteres og samles et andet sted - Har både en stor træk og tryk styrke - Spinklere konstruktion, og derfor typisk pænere at se på Træ - Billigt i materiale pris - Let at arbejde med - Har både en stor træk og tryk styrke - Spinklere konstruktion, og derfor typisk pænere at se på Svagheder - Ikke særligt pænt - Svag trækstyrke - Fylder meget, ikke let konstruktion. - Skal importeres - Skal behandles, og vedligeholdes for at undgå rust. - Meget dyrt materiale. - Konstruktionen skal helst laves på stedet - Skal behandles, for at undgå råd - Brandfarligt - Opsuger vand Ud fra overstående kriterier bliver det valgt at konstruere broen i stål, da den trods den dyre materiale pris, har flest fordele i forhold til projektets art. Man ikke kan komme uden om at der i konstruktionen, med så langt et spænd vil komme store træk styrker i konstruktionen, som beton ikke vil være i stand til at kunne optage. 18

Løsningsforslag Gitterbro Statisk model og arkitektur En bjælkebro bygget i gitterkonstruktion, simpelt understøttet i begge enden, hvor af den ene skal være i stand til at optage vandretbevægelse. Billeder herunder viser hvordan aflejringen skal se ude for denne. 19

Billede 3 Statisk skitse opbygning af gitterbro, hvor brolejerne i hhv. højre og venstre side er i stand til at give sig i rotation om z-aksen for venstre side og Ux 5, Rz for højre side. Når konstruktionen er monteret og hviler af på begge bygninger vil tryk og træk zonerne se således ud. Hvor den i venstre og højre side vil give en lodret reaktion til understøtningen på bygningerne, men kun i venstre side give en vandret reaktion fra bygningen. Figure 2 - Fordelingen af tryk og træk for en N formet gitterkonstruktion 5 Bevæge sig langs x-aksen. 20

Udførelse En gitterbro ville blive opbygget af kasser på 5x5x5 m, som ses på billedet neden for. Disse kan laves eksternt på i et værksted, og transporteres til pladsen, hvor da så kan samles. Ulempen ved en gitterbro under udførelsesfasen er, at broen ikke er selvbærende før den hviler af på begge bygninger. Dette er et stor problem i udførelsesfasen, som vil betyde at man vil være nødt til at understøtte den under hele udførelsesperioden. 21

Se følgende illustrationer, for forslag til gitterbros opbygning: - Bilag 4 opstalt gitterbro - Bilag 5 plan gitterbro 22

Bue bro Statisk model og arkitektur En bue bro mellem de to huse har den fordel at man får en mindre dimension på de enkelte brodele (enkelt stænger og bjælker), da buebroer udelukkende fungere med tryk, og derfor ikke har en del som skal optage træk. Netop fordi en bue bro vil være én kontinuer konstruktion, for at kunne overfører trykkræfterne ned i understøttelserne. Vil det betyde at den må være simpelt understøttet, med en fast- og en bevægelig (vandret) understøttelse, for at kunne optage de vandrette bevægelser der kommer. 23

Kræfterne en buebro fordeler sig således. Figure 3 - Fordeling af tryk og træk i en buebros konstruktion Tryk delen for buebroer er selve bue, som definerer broens type. Denne kan bygges af stål, sten eller andet trykstærkt materiale, men er i denne sammenhæng tænkt udført i stål. Typisk med kryds hele vejen, for at kunne modstå vandrette kræfter. Figure 4 - Eksempel på bue bro, set oppe fra, med tværkryds for optagning af vandrette kræfter Stagerne, typisk udført som stålvejere, vil altid være udsat for træk, såfremt buen befinder sig over gangarealet, hvis ikke, er disse udsat for tryk. Og brospændet, som bliver holdt op i vejerne, vil af trafik belastningen være udsat for træk/moment. Hhv. positivt på midten, og negativt ved understøtningerne (vejerne). 24

Udførelse Buen kan laves i sektioner og samles on site, og har både en fordel og en ulempe. Når buen skal monteres skal den understøttes, mens alle delene samles i luften. Da det ikke er muligt at lave et løft med en kran, af en 170m lang buebros stål konstruktion. Når først buen er på plads, holder den dog sig selv, og stålvejerne med tilhørende brosektioner kan derefter påmonteres enkeltvis, under videre behov for understøtninger, da de bliver holdt oppe af buen. Figure 5 - Buekonstruktion som er samlet, enten i luften eller på jorden, som holder sig selv, og påmonteres gangarealer, ophængt i stålvejere. Hvor gangfladerne senere vil blive spændt sammen. Følgende illustrationer viser hvordan en bue bro mellem de to huse kan se ud: - Bilag 7 opstalt bue bro - Bilag 8 plan bue bro 25

Skråstagsbro Statisk model og arkitektur Figure 6 - Eksempel på vifteformation, hvor en ekstern konstruktion på bygningerne optager den store belastning fra skråstagerne. Skråstagsbroer har den fordel at de overfører mange af kræfterne fra belastningerne på broen videre gennemskråstagerne, og evt. videre om bag bygningen ankreblokke, eller ned gennem bygningens bagside, sådan at egenvægten fra bygningen er nok til at optage det træk der kommer fra skråstagerne. 26

Billede 4 - Illustration af hvordan kræfterne kan fordeles igennem bygningen, ved en skråstagsbro. En skråstagsbro, opbygget som på billedet oven over, behøver ikke være en lang kontinuer konstruktion. Og kan derfor opbygges som to separate broer som når hinanden på midten. Det vil betyde at de i punkt A og B, vil være simpelt understøttede og på midten hvor de mødes vil være forbundet med en samling som er i stand til at optage bevægelse og på samme tid, i stand til at bære brugeren og beskytte denne mod vejret. Ligesom på billedet oven over, er disse forslag opstillet med vifte formation for skråstagerne, frem for en harpe formation. Vifteformationen betyder at der ét sted i konstruktionen vil være ét understøttelsespunkt, som kommer til at tage hele belastningen fra skråstagerne. Hvorimod der med en harpeformation ville være en fordelt belastning. 27

Dispositionsforslag Billede 5 - Vifteformation Anders J. Ramm 6 Billede 6 - Harpeformation 7 En måde at løse optagelsen af kræfter fra skråstagerne, er at lave en solid inderkærne i bygningen, jf. figur 7 nedenfor, af beton, som for det første er billig, for det andet har en stor trykstyrke og for det tredje ville denne inder kerne kunne være med at bære bygningen som en pylon, sådan at kan bygger omkring/på denne. 6 Kilde: PPT Broer i Danmark, del1.ppt. Campusnet Kilde: http://www.google.dk/imgres?q=skr%c3%a5stagsbro&um=1&hl=da&noj=1&tbm=isch&tbnid=bvec954jwy43dm:&i mgrefurl=http://ing.dk/artikel/114500-danmarks-store-skraastagsbroer-staar-paa-skuldrene-afhinanden%3futm_sour&docid=qwo4hc9kc9204m&itg=1&imgurl=http://ing.dk/modules/xphoto/cache/14/51914_6 50_550_0_0_0_0.jpg&w=376&h=550&ei=ONOnTp6DOKLj4QSD8LUT&zoom=1&iact=hc&vpx=1018&vpy=80&dur=110 &hovh=272&hovw=186&tx=111&ty=135&sig=110717348904736962846&page=4&tbnh=175&tbnw=126&start=56&n dsp=19&ved=1t:429,r:17,s:56&biw=1366&bih=643 7 28

Figure 7 - Eksempel på hvordan skråstager kan hvile på stol i midten af bygning, og overfører trækkræfter videre om i bygnings bagside. 29

Denne løsning vil kræve et leje/stol, hvori skråstagerne kan ligge så friktionsfrit som muligt, sådan at trykstyrkerne bliver overført direkte ned i betonsøjlen, og trækstyrkerne fra kablerne om i bygningens bagside. 30

Dispositionsforslag Anders J. Ramm Udførelse Skråstagsbroer har den ubestridte styrke at de under opføring holder sig selv. Dette betyder at de kan fabrikeres i stykker langt fra site, og transporteres i mindre stykker. Hvis man tager udgangspunkt i billedet nedenfor, kan man se hvordan konstruktionen holder sig selv, ved at lave ligevægt omkring pylonen, Hvor man hele tiden sørger for at påsætte et element ad gangen, som så bliver holdt oppe af tilhørende skråstager. 8 Figure 8 - Skråstagsbro under opføring. Følgende illustrationer viser forslag til hvordan en skråstangsbro kunne se ud. - 8 Bilag 8 opstalt skråstagsbro Bilag 9 plan skråstagsbro Billede lånt fra ppt show: Broer i Danmark, del 1, og illusterer opføringen af den nye storstrømsbro. 31

Kombi bro Statisk model og arkitektur Figure 9 - Eksempel på kombi bro, men ekspansionsstykke i midten. Et mere arkitektonisk og statisk udfordrende forslag, er en kombi bro, som forbindes på midten med et vandretbevægeligt stykke, og som i den ene side er en indspændt buebro, og i den anden side en skråstagsbro, byggende på samme statiske principper som i forslaget skråstagsbro oven over. 32

Figure 10 - Belastninger og reaktioner for kombibro. Fordi venstre side, bygger på principperne fra en buebro, vil den være meget stærk. Dog hviler den ikke af på noget i enden, hvilket vil sige at der er behov for et stort indspændingsmoment på bygningen hvor den skal sidde. Hvor den i toppen vil rive i bygningen og i bunden skuffe indad, hvilket vil være en stor udfordring at skulle dimensionere bygningen til, da momentet fra en ca. 90 m lang bro må antages at være stort. Udførelse Skråstagsbroen: Har den store fordel, at starter man fra enden af vil konstruktionen være selvbærende, og ikke have behov for understøtninger, under opførelsen. Jf. forrige afsnit om skråstagsbroer. Indspændt buebro: Ligesom for gitterbroen, kan konstruktionen deles op i sektioner som kan laves off site, og transporteres dertil, hvor de vil blive samlet. Under påsætningen og samlingen, vil konstruktionen være selvbærende, da den er indspændt på bygningen. Og sektionerne kan hejses på plads, og fastgøres et ad gangen. Første sektion 9 kan blive problematisk at opsætte, læs: stor nok kran, alt efter hvad dimensioneringshøjden på det bliver. Følgende skitser viser hvordan opbygningen af denne kunne tage sig ud. - Bilag 10 opstalt kombi bro - Bilag 11 plan kombi bro 9 Tættest på væggen. 33

Opsummering Broens type Fordele Ulemper Gitterbro - Simpel konstruktion. - Udførelsen/opsætningen af - Er ikke dominerende i arkitekturen. den er problematisk, og kræver understøtning under hele byggeriet af denne. Buebro - Statisk stærk konstruktion, som bruger stålets trykstyrke. - Arkitektonisk flot. Skråstagsbro - Statisk stærk konstruktion, som benytter stålkablers høje trækstyrke. - Arkitektonisk flot. - På trods af at den er besværlig at opføre, er konstruktionen selvbærende, ved at man bygger et skråstag ad gangen. Kombibro - Arkitektonisk flot - Skråstagsdelen har sammen opførings mæssigt fordele, som beskrevet i skråstagsbro oven over. - Begge bro dele er selvbærende i bygningsperioden. - Lidt kedelig arkitektonisk set. - Teknisk besværlig konstruktion. - Svær at opføre. - Meget teknisk at opføre. - Den indspændte gitterbros konstruktion, til venstre, vil afgive et stort moment til bygningen. - Meget svær at opføre. Bro design til videre behandling Alle fire forslag er mulige at bygge, nogle mere krævende end andre. Den dobbelte skråstagsbroskonstruktion er dog den der vil blive arbejdet videre med. Dette skylder følgende ting. - Holder sig selv under opføring. - Overfører kræfter videre rundt om bygningen, sådan at de ikke bliver koncentreret det sted den ligger af. - Arkitektonisk flottest. 34

Gang areal på broerne Broens konstruktion i stål kommer til at være synlig, og skal derfor være udført så harmonisk som muligt, for at danne et flot arkitektonisk udtryk når man passere den ude og inde fra. Siderne, bunden og toppen bliver derfor udført i glas, sådan at den virker let, og så brugeren får så meget af udsigten som muligt. 35

Overslagsberegninger Statisk overslag Ud fra overslagsberegningerne, er det muligt at bygge brokonstruktionen med de foreslående mål. De nødvendige profiler, udført i stål S450, er: Profil HE-B nr. 200 Profil HE-B nr. 240 Profil HE-B nr. 1000 - Se Bilag 12 statisk overslag. Økonomisk overslag Regner man på stålforbruget alene til udførelse af broen, ligger prisen på 3.4 mio. kr. Dette er uden: - Skråstager - Bearbejdning af elementer - Udførelsen/opsætning af broen - Forankring af brodelen eller skråstager Udførelsen af broprojektet må siges at være kompliceret, og derfor må man sige at man med kan forsvare at gange rå prisen for konstruktionen med en faktor seks, for at danne sig et indtryk af hvad projektet samlet vil koste. Dette giver en pris på broen på, 20,4 mio. kr. 36

Resume Til videre bearbejdning vælges forslaget skråstagsbro udført i stål, som vil leve op til arkitektens Steven Holls udkast så meget som muligt. Konstruktionen vil blive udformet som gitterdrager holdt oppe af skråstager. Gitterdrageren vil blive beklædt med glas for at få de bedst mulige udsigts muligheder. 37

Bilag 1 - Køreplaner Movia.dk 38

Bilag 2 Rejsetider Langeliniekaj (Midt) 39

Bilag 3 Rejsetider Langeliniekaj (Østmolen) 40

Bilag 4 Opstalt gitterbro 41

Bilag 5 Plan gitterbro 42

Bilag 6 Opstalt buebro 43

Bilag 7 Buebro 44

Bilag 8 Opstalt skråstagsbro 45

Bilag 9 Plan skråstagsbro 46

Bilag 10 Opstalt kombibro 47

Bilag 11 Plan kombibro 48

Bilag 12 Statisk overslag Overslagsberegning på skråstagsbro Skråstagsbro designet er opbygget af to separate broer, som møder hinanden på midten og forenes med fleksibelt samlingsstykke, der er i stand til at give nok til at der ikke kommer spændinger i konstruktionen fra vandret bevægelse. Billede 7 - Statisk model for bro Det statiske program Multiframe bliver brugt for at udregne maks moment, forskydning og normalkraft. Last brugt ved overslag Brugslast: De brugere som går på broen plus en evt. snelast sættes til at være (5 kn/m 2 ) Vindlast: For overslagsberegning af broen regner der ikke for vindlast. Det er blevet valgt at vindlasten for bygningen skal undersøges nærmere i en senere fase, da denne må opfører sig anderledes/kraftigere taget husenes højde, placering og udformning i betragtning. 49

Dispositionsforslag Anders J. Ramm Billede 8 - Moment kurver Billede 9 - Forskydningskraftkurver Billede 10 Normalkraftskurver 50

M max = 261 kn/m N max = 13.300 kn (tryk) N max = 2.400 kn (træk) V max = 293 kn ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- F yd sættes til 409 MPa. Dimensionering for moment: 261 10 6 w 409 solve, w 261000000 = 638141.809 409 638141.809 = 638.142 10 3 Modstandsmomentet skal altså mindst være 638*10 3 mm 3. Dette opfylder profil nr: 240 10 med W = 675*10 3 mm 3. Dimensionering for normalkraft: Tryk anvendes. 1330010 3 A 409 solve, A 13300000 = 32518.337 409 32518.337 = 32.52 10 3 Arealet skal altså mindst være 33*10 3 mm, dette opfylder profil nr: 1000 11 med A = 34,7*10 3 mm 2. Dimensionering for forskydning: Profilet nr: 200 12 prøves. 293 10 3 190 6.5 = 237.247 409 3 = 236.136 Profilet består. 10 Profilet er normalt lagervare 11 Profilet er normalt ikke lagervare 12 Profilet er normalt lagervare 51

Bilag 13 Økonomisk overslag Økonomisk overslag Billede 11 - Navne forklaring på konstruktionens dele. Samlet stålpris for projektet: Langsgående profiler: Profilets vægt pr m. længde på bro 272 kg/m 170 m 52

4 langsgående profiler vejer 184960 kg Tværgående profiler: Profilets vægt pr m. Længde på tværbjælker Antal tværstænger Samlede vægt Lodrette og vandrette stænger: Profilets vægt pr m. længde Antal stænger Samlede vægt Samlet vægt og pris: Total vægt Pris pr kg rå stål Rå pris for stålkonstruktion 272 kg/m 7 m 204 stk. 388416 kg 272 kg/m 5 m 136 stk. 184960 kg 758336 kg 4500 kr./ton 3412512 Kr. Totalt 3.412.512 Kr. Uden moms 53