13-06-2016

Challenge the future

DelftUniversity ofTechnology

Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

Plaatproeven en Quick ScanEva Lantsoght

2Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

Overzicht

•Probleemstelling•Proeven•Lastspreiding en aanbevelingen•Quick Scan resultaten•Overige onderzoeksresultaten•Samenvatting

3Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

InleidingProbleemstelling

Bruggen uit jaren 60 en 70

Den Haag in 1959

Toename verkeersbelasting

Zware lange vrachtwagen

Einde levensduur + zwaardere belasting

4Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

InleidingPlaatbruggen in NL

•NL: 60% van bruggen gebouwd voor 1976

•Eerste evaluatie: 600 bruggen UC >1 voor afschuiving

•UC bepaald met Quick Scan

5Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

Levels of ApproximationModel Code 2010

•Aanpak uit fib Model Code 2010

•Oplossing met verschillende levels of approximation

•Vb. Dwarskrachtcapaciteit in Model Code 2010

•Ook voor beoordeling plaatbruggen op dwarskracht

6Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

Proeven

Afmetingen: 5m x 2.5m (variabel) x 0.3m = schaal1:2

Doorgaande oplegging, lijnopleggingenPuntlast: varieren a/d en positie in breedte

7Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

LastspreidingEffectieve breedte voor afschuiving

45° lastspreiding – NL vroeger 45° lastspreiding – Frankrijk

Of: vaste waarde (vb. 1 m)

8Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

LastspreidingProefresultaten

BS = 0.5m BX = 2.0m

9Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

LastspreidingProefresultaten

500

0 1000 1500 2000 2500b (mm)

10Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

LastspreidingStatistische analyse

•Vergelijking database (literatuur) + TU proeven en verschillende methodes• Franse methode: AVG iets lager• Lagere COV met Franse methode

• Database: 63% vs 42%• Plaatproeven: 26% vs 22%

11Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

LastspreidingToepassing voor bruggen (1)

•Laststelsel in 1e rijstrook

•Asymmetrische effectieve breedte

12Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

LastspreidingToepassing voor bruggen (2)

Effectieve breedte per as, niet per wielprint

13Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

LastspreidingGevolgen

•Grotere effectieve breedte

•Lagere schuifspanning

•Lagere UC

14Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

AanbevelingenDwarse herverdelingsvermogen

• Vergelijking proeven en EN 1992-1-1:2005• Aanname: normaalverdeling• Karakteristieke waarde = 1,25

• Combinatie van β = av /2dl + factor 1,25

βnew = av /2.5dl Voor 0.5dl ≤ av ≤ 2.5dl

15Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

AanbevelingenSuperpositiehypothese

16Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

AanbevelingenSuperpositiehypothese

combination line conc

',

3',

c combi

c conc

ff

17Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

ResultatenPositie laststelsel

Lastspreiding Frankrijk

18Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

ResultatenUnity Checks plaatbruggen

• Controles aan doorsnedes

• Voorbeeld met 9 NL plaatbruggen + MBE voorbeeld

19Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

ResultatenUnity Checks plaatbruggen

• Schuifspanningen: invloed aanbevelingen• QS-EC2: wiel op av = 2.5dl• QS-NEN: wiel op av = dl

• QS-EC2 18% reductie aan belastingkant

• Dwarskrachtcapaciteit: • QS-EC2: vRd,c ~ ρ, d• Lage wapening, diepe doorsnede = lage capaciteit• QS-NEN: τ1 ~ fck

• QS-EC2 betere selectie welke bruggen naar LoA 2

20Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

P rd/P

exp[%]

ResultatenNiet-lineair rekenen (1)

• LoA aanpak• 3 posities: doorgaande

oplegging, vrije oplegging, rand

• Voordeel NLFEA + verschillende veiligheidsniveau’s

21Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

ResultatenNiet-lineair rekenen (2)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

P rd/P

exp[%]

22Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

ResultatenNiet-lineair rekenen (3)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

P rd/P

exp[%]

23Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

Samenvatting

• Aanbevelingen:• Effectieve breedte: Franse methode• minimum 4d• factor βnew = av /2.5dl

• Superpositie aangetoond

• Quick Scan: LoA 1: tool voor selectie + verbeterd met aanbevelingen

• Niet-lineair rekenen: hogere LoA

24Afschuifcapaciteit van betonnen plaatbruggen

Contact:Eva LantsoghtE.O.L.Lantsoght@tudelft.nlelantsoght@usfq.edu.ec