In 2014 won Jan de Boeck de tweede prijs in de categorie Master met zijn project:
‘Tensegrity Bridges’
Tensegrity is een constructie principe dat voornamelijk wordt toegepast in kunst projecten. Deze scriptie toont aan dat het gebruik van tensegrity principe geschikt is om een brug mee te ontwerpen.
Is het mogelijk tensegrity constructies te gebruiken als draagsysteem voor voetgangersbruggen, is de vraag die de afstudeerder zich heeft gesteld. Als inspiratiebron diende de sterk tot de verbeelding sprekende toren van Kenneth Snelson, opgebouwd uit een prisma van drie staven en kabels, in het Kröller-Müller museumpark. De uitdaging was het ontwerpen van een stabiel tensegrity-systeem dat een brugdek kan dragen, waarbij voetgangers comfortabel de overkant kunnen bereiken zonder al teveel bewegingen.
Na verkenning en analyse van bestaande tensegrity constructies, zijn verschillende typen in schaalmodellen uitgeprobeerd. Uiteindelijk is een tensegritymodel van drie staven gemodelleerd met een FEM analyse programma. De coördinaten van de knopen en afmetingen van de staven zijn geoptimaliseerd. Op basis van dit drie staven model zijn bruggen ontwikkeld en doorgerekend voor verschillende overspanningen van 10 meter en 30 meter met variërende combinaties van modules. Voor het brugontwerp zijn de volgende uitgangspunten gekozen: breedte van het loopoppervlak 2,5 meter; vrije hoogte van minimaal 2,5 meter. De constructie moet een gewicht kunnen dragen van 5 kN. Bij dit gewicht zijn maximale spanningen in de elementen toelaatbaar van 235 N/mm². Maximale doorbuiging: 1/250 van de overspanning. Maximale versnelling: 1 m/s² bij eigenfrequenties onder 2,3 Hz.
De conclusie van het verkennende onderzoek is dat het mogelijk en realistisch is om voetgangersbruggen te ontwerpen met tensegrities als draagconstructieprincipe. De stijfheid van de constructie wordt grotendeels bepaald door de vormgeving en coördinaten van knopen van de tensegrity. Het combineren van een beperkt aantal tensegrity modules leidt tot een stijvere constructie. Voorspanning kan oncomfortabele trillingen en bewegingen voorkomen.
Ook de jury vindt tensegrities spannend en inspirerend. De aantrekkingskracht van de ranke, ruimtelijke vormgeving is groot en bij uitstek ‘slim’ staal. Het onderzoeksrapport was aanleiding voor een levendige discussie. Tensegrities als draagconstructie voor bruggen is een gedurfd onderwerp, vanwege de kwetsbare stabiliteit. In het onderzoek gaan experimenten met schaalmodellen vooraf aan computermodellen en berekeningen. De afstudeerder heeft het principe van tensegrities grondig onderzocht, en toont aan de materie in de vingers te hebben. ‘Technisch stoer, leuke puzzel, volledig onderzoek, draagt bij aan de kennis van tensegrities’, waardeert de jury.