De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

4 november 2010 Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken Rob de Meijer Dienst Infrastructuur Afdeling Civiele Techniek.

Verwante presentaties


Presentatie over: "4 november 2010 Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken Rob de Meijer Dienst Infrastructuur Afdeling Civiele Techniek."— Transcript van de presentatie:

1 4 november 2010 Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken Rob de Meijer Dienst Infrastructuur Afdeling Civiele Techniek

2 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken24 november 2010 Inhoud presentatie 1.Inleiding 2.Aanpak beoordelen 3.Dwarskrachtproblematiek betonnen kunstwerken 4.Renovatie Bruggen 5.Gewapend betonnen plaat 6.Voorgespannen betonnen kokerligger 7.Versterken kunstwerken 8.Conclusies

3 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken34 november Inleiding Voorbereiding aanleg spitsstroken of extra rijstroken in 2002 Beoordelingen op basis van (nieuwbouw) ontwerp door ingenieursbureaus De meeste betonnen kunstwerken van voor 1976 blijken niet aan de huidige eisen te voldoen

4 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken44 november Inleiding Oorzaken –Toename zwaar vrachtverkeer –Rijstroken dichter bij de rand van het kunstwerk –Dikker asfaltpakket door b.v. ZOAB –Trendbreuk m.b.t. dwarskracht in de betonvoorschriften in 1974

5 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken54 november Inleiding Moet ruime kennis hebben van: –bestaande constructies en bouwmethoden –oude en nieuwe voorschriften –oude en nieuwe materialen Ervaring met omgaan met oude constructies –Uitgangspunt zijn de gerealiseerde afmetingen en de aangebrachte wapening –Schematiseren van de constructie Deskundigheid constructeur

6 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken64 november Aanpak beoordelen Richtlijnen voor het beoordelen van bestaande constructies (RBBK)

7 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken74 november Dwarskrachtproblematiek betonnen kunstwerken Het grootste probleem bij betonnen kunstwerken blijkt de dwarskrachtbeoordeling –Toename van de belastingen door verkeer en asfalt –Ontwerpmethode voor 1974 Bros bezwijkgedrag bij dwarskracht Incidenten in het buitenland Hoofdwegennet

8 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken84 november Dwarskrachtproblematiek betonnen kunstwerken Rampscenario: Minneapolis 35W Bridge

9 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken94 november Renovatie Bruggen 2014 constructies voor tunnels 1826 constructies geïnspecteerd foto’s om de huidige situatie (wegindeling en asfaltdikte)te beschrijven De meeste constructies konden worden ondergebracht in 6 typische constructietypen: –kokerbruggen –(prefab) balken –platen –T-profielen –Doosconstructies en onderdoorgangen –Tunnels Daarnaast nog enkele kritische constructiedetails: tandconstructies, etc. fase 1 Inspecties en inventarisatie

10 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken104 november 2010 Categorie- indeling kunstwerken

11 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken114 november Renovatie Bruggen Classificatie 1 t/m 5 (1 is akkoord en 5 heeft het hoogste risico) Lage betonkwaliteit aangenomen –Meestal K160 bij platen (beperkt K225 of K300) –K250/K300 bij T-liggers (beperkt K450) Vereenvoudigde schematisatie –Verzwaringen lijf niet meegenomen Onjuiste basisgegevens –Tekeningen verschillen –Fouten in database Ontbrekende gegevens Fase 2 uitvoeren Quick Scan

12 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken124 november Renovatie Bruggen 1.Materiaalonderzoek 2.Onderzoek naar werkelijk belastingmodel 3.Veiligheidfilosofie voor bestaande constructies 4.Complexe berekeningen 5.Onderzoek naar extra capaciteit Verfijnde berekening Welke mogelijkheden hebben we om constructies te laten voldoen aan de dwarskrachttoets ?

13 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken134 november 2010 Materiaalonderzoek Conclusies: De constructies hebben een veel hogere betondruksterkte dan de ontwerpwaarde Voor gewapende constructies niet kleiner dan C37/45 Voor voorgespannen constructies nog hoger: C50/60 Alle rekenwaarden zijn gevonden door druk- en trekproeven op geboorde c1linders Één-assige trekproeven geven een veel te lage treksterkte. De splijttreksterkte geeft een juister beeld Op advies TU/TNO in het vervolg alleen druksterkte bepalen, omdat relatie trek/druk gelijk is aan huidige beton 4. Renovatie Bruggen

14 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken144 november 2010 Veiligheidsfilosofie voor bestaande kunstwerken Uitgangspunt NEN 8700 voor bruggen -Verbouwfactoren gevolgklasse 3 voor kunstwerken in en over de rijksweg -Afkeurcriterium nog 5 % lager -Duurzaamheid wordt beoordeeld op basis van inspectie 4. Renovatie Bruggen

15 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken154 november 2010 (Complexe) berekeningen Voor de diverse typen constructies zijn er op basis van de risicobeoordeling in de Quick scan een flink aantal kunstwerken herberekend. Wat opvalt is de grote spreiding in de resultaten. Meestal zijn de aannamen conservatief, maar het aantal fouten in de berekeningen is ook veel te groot. Dit leidt tot de vraag in hoeverre je veiligheidfactoren kunt reduceren. Moet er niet een grotere modelfactor/constructeursfactor in rekening worden gebracht? Daarnaast zijn er complexe fysisch niet-lineaire berekeningen gemaakt voor o.a. 3 verschillende T-liggers en een kokerbrug. Dit om de mogelijke reserve in kaart te brengen t.o.v. de normen. 4. Renovatie Bruggen

16 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken164 november 2010 Proces beoordeling KW’s van voor 1976

17 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken174 november 2010 Onderzoek naar extra capaciteit door TNO en TUDelft Onderzoek naar betere rekenregels (meer gericht op de verschillende typen) Internationale verkenningen Niet-lineaire FEM-analyses Relatie druksterkte-treksterkte via proefnemingen –(bv. met gezaagde balken uit plaatviaducten) Dwarskrachtproeven op nieuwe platen Betrouwbaarheid constructies 4. Renovatie Bruggen

18 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken184 november Gewapend betonnen plaat In de berekeningen blijkt de (trek)sterkte van het beton dominant. Door de hoge sterkte van het oude beton is een groot deel van deze platen veilig. Verschillen tussen VBC en Eurocode zijn beperkt Bij statisch onbepaalde constructies wordt ook gebruik gemaakt van de TNO/IBBC methode Een goede schematisering van het elementenmodel (b.v. verende ondersteuning, afmeting ondersteuning) Mogelijk op basis van onderzoek op nieuwe platen gebruik maken van lastspreiding/gemiddelde materiaalsterkte (factor 1,2??)

19 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken194 november Voorgespannen kokerligger RW 50, Brug over de Nederrijn bij Heteren (bouwjaar ). Kokerliggers blijken soms niet aan de huidige eisen te voldoen. Oorzaak is vaak het ontwerp op basis van de bgt. Hierdoor is minder constructieve beugelwapening vereist. De toets volgens de huidige normen vindt plaats in de ugt met een hogere belasting, waardoor uitgegaan moet worden van een gescheurde constructie.

20 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken204 november 2010 Scheurvorming in de kokerwanden 6. Voorgespannen kokerligger

21 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken214 november 2010 Hoe veilig is deze brug? Huidig verkeer veel zwaarder dan bij ontwerp Dik pakket asfalt (30 cm) om brug vlak te maken Dwarskrachtscheuren in de wanden Niet-lineaire analyse met FEM-pakket DIANA 5 velden van de aanbrug, incl. deuvel In 3 modellen, plain-stress, schalen en plain-stress (aangepast) Schalenmodel omvat bijna elementen! Innovatief, er is geen norm voor vastgesteld Resultaat: Voldoende draagkracht, maar wel modelfactor nodig 6. Voorgespannen kokerligger

22 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken224 november 2010 Externe voorspanning: Brug Heteren De NLFEM-resultaten bevestigen het scheurgedrag –scheuren treden op bij permanente belasting (incl. extra asfalt) –buigtrekzone is ruim voldoende voorgespannen –dwarskrachttoets: 2x meer verticale wapening nodig De brug is recent versterkt met externe voorspanning alleen t.p.v. steunpunt. 7. Versterken kunstwerken NB. Al eerder is de Ketelbrug in de A6 (Lelystad) en de aanbrug van de brug bij Deventer in de A1 versterkt met externe voorspanning doorlopend over de gehele lengte van de aanbrug

23 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken234 november Versterken kunstwerken Overlaging T-ligger dek Roermond T-ligger voldoet net aan de eisen m.b.t. dwarskracht Tussenstort is alleen door dwarsvoorspanning verbonden met ligger Sterkte tussenstort (dikte 0,18m) is onvoldoende volgens de huidige normen Extra risico door aantasting dunne rijdek Vergelijkbaar met Hollandse Brug, maar de afstand tussen de liggers is veel kleiner

24 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken244 november 2010 Overlaging (betonnen dek A1 de Wilp) Aanbrengen verbindingswapening

25 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken254 november 2010 Overlaging Aanbrengen van betonnen deklaag

26 Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken264 november Conclusies Veel constructies zitten op de grens van het dwarskracht draagvermogen. Toch zijn er nauwelijks dwarskrachtscheuren waargenomen (m.u.v. een paar kokers) en in Nederland is geen sprake van (bijna) instorten van kunstwerken Slechts een klein aantal kunstwerken zullen versterkt worden. Materiaalonderzoek: –Beton van oude KW’n is veel beter dan de oorspronkelijke ontwerpwaarde; dus materiaalonderzoek loont –De in rekening te brengen treksterkte heeft gedurende het onderzoek grote fluctuaties ondergaan Herberekenen –Nauwkeuriger (en vooral nauwgezet) berekenen helpt –Aan het opleiden van constructeurs voor herbereken van bestaande kunstwerken zal meer aandacht moeten worden besteed. Er is nog meer onderzoek nodig om de juiste rekenregels op te stellen; ook het vastleggen van ervaringen is van groot belang


Download ppt "4 november 2010 Beoordelen en versterken bestaande kunstwerken Rob de Meijer Dienst Infrastructuur Afdeling Civiele Techniek."

Verwante presentaties


Ads door Google