De kettingbrug kent verschillende verschijningsvormen, primair gedefinieerd door het gebruikte materiaal en de vorm van de schakels. In de vroege negentiende eeuw was smeedijzer de standaard. Deze schakels werden handmatig gesmeed en vertonen vaak variaties in dikte. Later nam gietstaal het stokje over. Dat bood een hogere treksterkte en meer uniformiteit. De meest voorkomende variant is de oogstaafbrug (eyebar bridge). Hierbij bestaan de kettingschakels uit platte staven met aan beide uiteinden een verdikt oog. Zware stalen pennen koppelen deze staven aan elkaar. Soms liggen deze staven in pakketten van zes of acht stuks parallel aan elkaar om de enorme trekkrachten te verdelen. Dit minimaliseert het risico op catastrofaal falen bij materiaalmoeheid in één enkele staaf.
Hoewel de kettingbrug onder de categorie hangbruggen valt, is de afbakening met de moderne draadkabelhangbrug cruciaal. Een kettingbrug is geen kabelbrug. Bij een kabelbrug bestaat de draaglijn uit duizenden dunne, getwiste of parallel gebundelde staaldraden. De kettingbrug gebruikt massieve secties. De geometrie is anders. Een ketting vormt een zuivere kettinglijn, maar door de stijfheid van de individuele oogstaven gedraagt de constructie zich bij belasting minder vloeiend dan een soepele kabel. De interne wrijving in de penverbindingen speelt hierbij een dempende rol. Dit beïnvloedt de trillingsdynamiek van het gehele bouwwerk.
Niet elke kettingbrug volgt exact hetzelfde statische principe. Sommige ontwerpen wijken af door extra verstijvingen. De flexibiliteit is immers een zwak punt.
| Type variant | Kenmerken | Toepassing |
|---|---|---|
| Klassieke kettingbrug | Enkelvoudige of dubbele kettingen, lage stijfheid. | Historische stadsbruggen, voetgangers. |
| Verstijfde kettingbrug | Ketting gecombineerd met een vakwerk-verstijvingsligger langs het dek. | Zwaarder verkeer, beperken van doorbuiging. |
| Zelfverankerende kettingbrug | De ketting zit vast aan het dek in plaats van aan ankerblokken in de grond. | Slappe bodemgesteldheid waar ankerblokken niet mogelijk zijn. |
Verwarring ontstaat soms met de tuibrug. Dat is onterecht. Bij een tuibrug lopen de draaglijnen rechtstreeks van de pylonen naar het dek. Bij de kettingbrug hangt het dek aan verticale hangers die op hun beurt aan de hoofdketting bevestigd zijn. Een indirecte krachtenafdracht. Er bestaan ook zeldzame hybride vormen, zoals de Gisclard-brug, waarbij schuine kettingen een netwerk vormen. Dit type ziet men nauwelijks meer in de moderne praktijk. Het onderhoud aan de talloze penverbindingen en de corrosiegevoeligheid in de 'ogen' van de staven maken de klassieke kettingbrug tegenwoordig tot een historisch curiosum in de civiele techniek.
Je staat aan de voet van de Széchenyibrug in Boedapest. Boven je hangen de massieve oogstaven als de ruggengraat van een prehistorisch beest. Geen moderne, dunne staalkabels hier. Hier zie je dikke, gesmede platen. Ze zijn verbonden door bouten zo groot als een vuist. Het verkeer raast voorbij. De brug deint lichtjes. Dat hoort zo. Het is de flexibiliteit van de talloze scharnierpunten die samenwerken onder de dynamische last van bussen en auto's.
Een onderhoudsinspecteur klimt langs de hoofddraaglijn van een historische overspanning in Engeland. Hij zoekt naar haarscheurtjes in de ogen van de staven. Het is secuur werk. Elke penverbinding vormt een potentieel risicopunt voor verborgen corrosie. Tussen de dicht op elkaar gestapelde schakels kan vocht immers makkelijk blijven staan. Men gebruikt hier speciale penetrerende middelen om de staat van het metaal diep in de verbinding te controleren.
In een negentiende-eeuws stadspark zie je de techniek op kleinere schaal. Een sierlijke voetgangersbrug over een vijver. De kettingen hangen in een luie curve. Ze fungeren tegelijkertijd als hoofddraagconstructie en als robuuste leuning. Bij elke stap die een wandelaar zet, reageert het staal. Het is een levend bouwwerk. De massieve schakels voelen koud aan. De techniek is hier niet weggestopt in een koker, maar vormt het hart van de esthetiek.
Regelgeving rondom kettingbruggen is vaak een complexe spagaat tussen moderne veiligheidseisen en historische conservering. De Erfgoedwet domineert bij de meeste overgebleven exemplaren. Logisch, want de techniek is grotendeels vervangen door moderne kabelhangbruggen. Elke ingreep aan de karakteristieke oogstaven of de pylonen vereist een strikt vergunningstraject waarbij de Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed nauw betrokken is. Constructief gezien vallen de berekeningen voor dergelijke staalconstructies onder de NEN-EN 1993-serie. De Eurocode voor staal. Voor de specifieke trekstangen en hun verbindingen is deel 1-11 van fundamenteel belang. Dit deel behandelt de eisen voor componenten onder trekspanning. Denk aan materiaaleisen, breuktaaiheid en de bescherming tegen corrosie van de scharnierpunten.
De veiligheid van de gebruikers staat altijd voorop. Periodieke inspecties volgens de NEN 2767 norm zijn de standaard voor het bepalen van de technische conditie. Men let hierbij specifiek op spleetcorrosie tussen de gestapelde schakels. In de Nederlandse praktijk vormt de Richtlijn Inspectie en Onderhoud Kunstwerken (RIOK) vaak de leidraad voor professionele beheerders. Het is een rigide regime. De dynamiek van een kettingbrug stelt immers hogere eisen aan de controlefrequentie van de mechanische verbindingen dan bij een statische liggerbrug. Geen ruimte voor nalatigheid. Vermoeiing van het materiaal in de ogen van de staven is een reëel risico dat binnen deze wettelijke kaders continu gemonitord moet worden.
Vroege hangbruggen gebruikten natuurlijke vezels of lianen. Onbruikbaar voor zwaar transport. De industriële revolutie dwong tot het gebruik van ijzer. James Finley legde in 1801 de basis met zijn patent voor een hangbrug met een horizontaal wegdek in Pennsylvania. Voorheen volgde de gebruiker de curve van de draaglijn. Finley's ontwerp hing het dek onder de ketting. Een radicale verandering. De Jacob’s Creek Bridge was het eerste resultaat van dit principe.
In Groot-Brittannië professionaliseerde de techniek snel. Samuel Brown introduceerde ronde smeedijzeren staven bij de Union Bridge in 1820. Thomas Telford ging een stap verder met de Menai Suspension Bridge in 1826. Hij verving ronde schakels door platte oogstaven (eyebars). Dit verhoogde de treksterkte aanzienlijk. Het materiaalgebruik verschoof van bros gietijzer naar taai smeedijzer. Smeedijzer kon de dynamische krachten van wind en verkeer beter opvangen. De oogstaaf werd de standaard voor grote overspanningen in Europa.
Halverwege de negentiende eeuw bereikte de kettingbrug zijn technische zenit. De Széchenyi-kettingbrug in Boedapest (1849) bewees dat enorme rivieren overbrugd konden worden met massieve schakels. Toch diende de concurrentie zich al aan. John Roebling pionierde in de Verenigde Staten met geslagen staaldraadkabels. Kabels boden een hogere sterkte-gewichtsverhouding. Ze waren minder gevoelig voor brosse breuk bij lage temperaturen. De catastrofale instorting van de Silver Bridge in 1967, door een defect in één enkele oogstaaf, markeerde het definitieve einde van de kettingbrug als dominante vorm voor nieuwe, grote infrastructurele projecten. Tegenwoordig is de bouw van een kettingbrug zeldzaam en meestal ingegeven door esthetische of historische overwegingen.