VO Wegverbinding Nieuwendijk

Isala DeltaEuropa-allee 68265 VB, Kampen

IJD-WVN-RAP-1005 VO Wegverbinding Nieuwendijk Pagina 1 van 89

Titel: VO Wegverbinding NieuwendijkConstructieve Berekeningsrapport

Project: Ruimte voor de Rivier IJsseldeltaZaaknummer: 31078863Documentnummer: IJD-WVN-RAP-1005Revisienummer: 1.0Revisiedatum: 17-4-2015Status: Definitief

Object (SBS): O-00057 - Wegverbinding NieuwendijkWerkpakket (WBS): WP-00392 - Voorlopig ontwerp Wegverbinding NieuwendijkSub-werkpakket:Activiteit(WPA): WPA-00309

Naam Handtekening DatumOpgesteld Thomas van Ingen

Gecontroleerd Dave Kosterink

Gecontroleerd Erwin de Jong

Vrijgegeven Gert Jan Koppelman

DocuSign Envelope ID: 0636E22D-05CD-4F0F-85C9-F7CA854264D4

https://trust.docusign.comhttps://trust.docusign.comhttps://trust.docusign.comhttps://trust.docusign.com


DOCUMENT HISTORIE EN VERSTREKKINGDocument historieRevisie Omschrijving/belangrijkste wijzigingen Datum0.1 Interne controle 18-03-20151.0 Eerste uitgave 17-04-2015

DistributielijstFunctie FunctiehouderOntwerpmanager Gert Jan KoppelmanOntwerpleider Erwin de JongHoofdconstructeur Dave KosterinkHoofd Geotechniek Falco van DijkProjectleider Uitvoering Peter van NesGeotechnicus ontwerpteam Minke SchoffelmeerWerkvoorbereider Marco Menninga



INHOUDSOPGAVE

1. ALGEMEEN ............................................................................................................................................ 5

1.1 SCOPE DOCUMENT ..................................................................................................................................... 51.2 LEESWIJZER ............................................................................................................................................... 6

2. REFERENTIEDOCUMENTEN ................................................................................................................... 7

2.1 EISEN VERIFICATIE ....................................................................................................................................... 72.2 NORMEN, LEIDRADEN, RICHTLIJNEN EN AANBEVELINGEN ................................................................................... 7

3. UITGANGSPUNTEN EN RANDVOORWAARDEN ................................................................................... 9

3.1 VORMGEVING ............................................................................................................................................ 93.2 GEOMETRIE CONSTRUCTIEONDERDELEN ....................................................................................................... 113.2.1 Dek ....................................................................................................................................................................... 113.2.2 Pijlers .................................................................................................................................................................... 123.2.3 Landhoofd ............................................................................................................................................................ 123.3 TOEGEPASTE MATERIALEN .......................................................................................................................... 133.3.1 Beton .................................................................................................................................................................... 133.3.2 Betonstaal: ........................................................................................................................................................... 143.3.3 Voorspanstaal:...................................................................................................................................................... 153.3.4 Levensduur ........................................................................................................................................................... 153.3.5 Geotechnische randvoorwaarden ......................................................................................................................... 17

4. BELASTINGEN EN BELASTINGCOMBINATIES ...................................................................................... 18

4.1 PERMANENTE BELASTINGEN ....................................................................................................................... 184.1.1 Eigen gewicht ....................................................................................................................................................... 184.1.2 Rustende belasting ............................................................................................................................................... 204.1.3 Voorspanning ....................................................................................................................................................... 214.1.4 Belasting vanuit grondwater ................................................................................................................................ 264.1.5 Gronddruk ............................................................................................................................................................ 264.1.6 Belasting krimp en kruip ....................................................................................................................................... 284.1.7 Ongelijkmatige steunpuntzetting ......................................................................................................................... 294.2 VERANDERLIJKE BELASTINGEN ..................................................................................................................... 294.2.1 Verkeersbelastingen ............................................................................................................................................. 294.2.2 Landbouwvoertuig................................................................................................................................................ 324.2.3 Voetgangersbelasting ........................................................................................................................................... 334.2.4 Rembelasting ........................................................................................................................................................ 334.2.5 Belasting op leuning ............................................................................................................................................. 354.2.6 Temperatuur......................................................................................................................................................... 354.2.7 Wind ..................................................................................................................................................................... 394.3 BIJZONDERE BELASTINGEN.......................................................................................................................... 434.3.1 Hydraulische belasting .......................................................................................................................................... 434.3.2 Verkeersongeval op het brugdek .......................................................................................................................... 484.3.3 Aanvaring dek....................................................................................................................................................... 484.3.4 Aanvaring onderbouw .......................................................................................................................................... 484.3.5 Stootbelasting op de bovenbouw ......................................................................................................................... 484.3.6 IJsbelasting ........................................................................................................................................................... 494.3.7 Vermoeiing ........................................................................................................................................................... 504.4 BELASTINGCOMBINATIES ........................................................................................................................... 51



5. MODELLERING EN VALIDATIE MODELLEN ......................................................................................... 52

5.1 DEK ....................................................................................................................................................... 525.2 PIJLERS ................................................................................................................................................... 545.3 LANDHOOFDEN ........................................................................................................................................ 555.4 VALIDATIE MODELLEN ............................................................................................................................... 57

6. BEREKENINGSRESULTATEN ................................................................................................................ 58

6.1 DEK ....................................................................................................................................................... 586.1.1 Hoofdafmeting ..................................................................................................................................................... 586.1.2 Voorspanning ....................................................................................................................................................... 586.1.3 Buigtrekwapening ................................................................................................................................................ 586.1.4 Dwarskracht en dwarskrachtwapening ................................................................................................................ 596.2 PIJLERS ................................................................................................................................................... 596.2.1 Paalbelastingen .................................................................................................................................................... 596.2.2 Vormgeving pijler ................................................................................................................................................. 606.2.3 Buigtrekwapening ................................................................................................................................................ 616.2.4 Dwarskracht en dwarskrachtwapening ................................................................................................................ 626.3 LANDHOOFDEN ........................................................................................................................................ 636.3.1 Paalbelastingen .................................................................................................................................................... 636.3.2 Vormgeving landhoofd ......................................................................................................................................... 636.3.3 Buigtrekwapening ................................................................................................................................................ 646.3.4 Dwarskracht en dwarskrachtwapening ................................................................................................................ 666.4 VOEGBEWEGING ...................................................................................................................................... 66

7. PRINCIPE OPLOSSINGEN SECUNDAIRE CONSTRUCTIE ELEMENTEN .................................................. 67

7.1 VOEGCONSTRUCTIE .................................................................................................................................. 677.2 OPLEGGING / OPSTORT PRINCIPE ................................................................................................................. 677.3 SCHAMPKANT, MANTELBUIZEN EN VERANKERING LEUNING .............................................................................. 687.4 STOOTPLATEN .......................................................................................................................................... 68

8. DOORKIJK DEFINITIEF ONTWERP (DO) ............................................................................................... 69

BIJLAGE 1. TOEGEPASTE VOORSPANSYSTEEMBIJLAGE 2. KABELVERLOOP VOORSPANNINGBIJLAGE 3. KRIMP EN KRUIPBIJLAGE 4. TEMPERATUURBELASTINGBIJLAGE 5. BEREKENING WATERDRUKKEN GODABIJLAGE 6. BELASTINGCOMBINATIESBIJLAGE 7. STIJFHEDEN OPLEGBLOKKENBIJLAGE 8. RESULTATEN SCIA ONDERDEEL DEKBIJLAGE 9. RESULTATEN SCIA ONDERDEEL PIJLERBIJLAGE 10. RESULTATEN SCIA ONDERDEEL LANDHOOFDBIJLAGE 11. VALIDATIE BELASTING INVOERBIJLAGE 12. WAPENINGSBEREKENINGBIJLAGE 13. BEDDINGEN PALENBIJLAGE 14. BEREKENING KRACHTSWERKING VLEUGELWAND ONDERDEEL VLEUGELBIJLAGE 15. BEREKENING VOEGVERPLAATSING EN GELUIDSNIVEAU VOEGOVERGANG



1. Algemeen1.1 Scope document

Het project Isala Delta heeft als doel om de waterstand te verlagen bij Zwolle door een bypass (Reevediep) tecreren ten zuiden van Kampen, welke de rivier de IJssel en het Drontermeer met elkaar zal verbinden.

Figuur 1Bypass Reevediep

Aan de noordzijde en de zuidzijde wordt een dijklichaam gecreerd, welke de waterveiligheid garandeert voorhet achterliggende land. Er zijn enkele nieuw te bouwen kunstwerken welke voor dit project gerealiseerd die-nen te worden, te weten:

1. Inlaatwerk Ijsseldijk2. Recreatiesluis3. Wegverbinding Nieuwendijk4. Revedam5. Schanscaissons

Deze VO berekeningsrapportage toetst de haalbaarheid van de te bouwen brug van het onderdeel wegverbin-ding Nieuwendijk.

De volgende constructieonderdelen worden beschouwd op haalbaarheid, te weten:1. Insitu voorgespannen dek2. Pijler3. Landhoofd



1.2 Leeswijzer

In het tweede hoofdstuk van dit berekeningsrapport worden de aan het object O-00057 WegverbindingNieuwendijk, toegewezen eisen behandelt, alsmede de toe te passen normen, richtlijnen, leidraden en aanbe-velingen.Hoofdstuk 3 behandeld de toe te passen betonsterktes alsmede de toe te passen milieuklassen en dekkingen.In Hoofdstuk 4 worden de belastingen behandeld die op de hoofddraagconstructie geplaatst worden, alsmedede toe te passen belastingcombinaties voor de diverse modellen.Hoofdstuk 5 behandeld de modellering en de validatie van de diverse modellen.In hoofdstuk 6 worden de berekeningsresultaten gepresenteerd en de afmetingen van de hoofddraagcon-structie getoetst.In hoofdstuk 7 worden de principeoplossingen van de secundaire constructieonderdelen (niet tot de hoof-draagconstructie behorende) bepaald.Afsluitend wordt in hoofdstuk 8 een doorkijk op het DO geboden.



2. ReferentiedocumentenEr zijn voor deze berekeningsrapportage de volgende referentiedocumenten:

1. IJD-ALG-RAP-0004 - Deelontwerpbasis Civiel2. IJD-WVN-VPL-1001 - Verificatieplan VO Wegverbinding Nieuwendijk3. IJD-WVN-VRA-1002 - Verificatierapport VO Wegverbinding Nieuwendijk4. IJD-WVN-RAP-1003 - Ruimtelijke kwaliteit VO5. IJD-WVN-RAP-1006 - Geotechnische memo Wegverbinding Nieuwendijk

2.1 Eisen verificatie

De eisen welke gesteld zijn aan de Wegverbinding Nieuwendijk zijn terug te vinden in het verificatieplan. Deaantoning zal geschieden middels een verificatierapport.

Er zijn tevens eisen aangetoond in de Deelontwerpbasis Civiel. De aangetoonde eisen hebben betrekking oplevensduur en dienen als uitgangspunt voor de berekeningsrapport.

2.2 Normen, leidraden, richtlijnen en aanbevelingen

Voor het constructieve ontwerp zijn de volgende normen, leidraden, richtlijnen en aanbevelingen van toepas-sing.

NormenNr. Code Taal TitelEurocode 0: Grondslagen van het constructief ontwerp1 NEN-EN 1990+A1+ A1/C2:2011 (NL) Eurocode: Grondslagen van het constructief ontwerpNB NEN-EN 1990+A1+ A1/C2/NB:2011 (NL) Nationale bijlage bij NEN-EN 1990+A1+A1/C2:2011Eurocode 1: Belastingen op constructies2 NEN-EN 1991-1-1+ C1:2011 (NL) Eurocode 1: Belastingen op constructies Deel 1-1: Algemene belastingen Volumieke ge-

wichten,eigen gewicht en opgelegde belastingen voor gebouwen

NB NEN-EN 1991-1-1+ C1:2011/NB:2011 (NL) Nationale bijlage bij NEN-EN 1991-1-1+C1:20113 NEN-EN 1991-1-4+ A1+C2:2011 (NL) Eurocode 1 Belastingen op constructies - Deel 1-4: Algemene belastingen - windbelastingNB NEN-EN 1991-1-4+

A1+C2:2011/NB:2011(NL) Nationale bijlage bij NEN-EN 1991-1-4+ A1+C2:2011

4 NEN-EN 1991-1-5+ C1:2011 (NL) Eurocode 1: Belastingen op constructies Deel 1-5: Algemene belastingen Thermische be-lasting

NB NEN-EN 1991-1-5+ C1:2011/NB:2011 (NL) Nationale bijlage bij NEN-EN 1991-1-5+C1:20115 NEN-EN 1991-1-7+C1: 2011 (NL) Eurocode 1: Belastingen op constructies Deel 1-7: Algemene belastingen Buitengewone

belastingen:Stootbelastingen en ontploffingen

NB NEN-EN 1991-1-7 +C1:2011/ NB:2011 (NL) Nationale bijlage bij NEN-EN 1991-1-7+C1:20116 NEN-EN 1991-2+ C1:2011 (NL) Eurocode 1: Belastingen op constructies Deel 2: Verkeersbelasting op bruggenNB NEN-EN 1991-2+ C1/NB:2011 (NL) Nationale bijlage bij NEN-EN 1991-2+C1:2011



Eurocode 2: Ontwerp en berekening van betonconstructies7 NEN-EN 1992-1-

1+ C2:2011(NL) Eurocode 2: Ontwerp en berekening van betonconstructies Deel 1-1: Algemene regels en regels voor gebou-

wenNB NEN-EN 1992-1-

1+C2:2011/NB:2011

(NL) Nationale bijlage bij NEN-EN 1992-1-1+C2:2011

8 NEN-EN 1992-2+C1:2011

(EN) Eurocode 2: Ontwerp en berekening van betonconstructies Betonnen bruggen Regels voor ontwerp, bere-kening en detaillering

NB NEN-EN 1992-2+C1/NB:2011

(NL) Nationale bijlage bij NEN-EN 1992-2+C1:2011

Eurocode 3: Ontwerp en berekening van staalconstructies9 NEN-EN 1993-1-

1+C2:2011

(NL) Eurocode 3: Ontwerp en berekening van staalconstructies Deel 1-1: Algemene regels en regels voorgebouwen

NB NEN-EN 1993-1-1+C2:2011/NB:2011


10 NEN-EN 1993-1-8+C2:2011

(NL) Eurocode 3: Ontwerp en berekening van staalconstructies Deel 1-8: Ontwerp en berekening van verbindin-gen

NB NEN-EN 1993-1-8+C2:2011/NB


11 NEN-EN 1993-5+C1:2009

(EN) Eurocode 3: Ontwerp en berekening van staalconstructies Deel 5: Palen en damwanden

Eurocode 7: Geotechnisch ontwerp van constructies12 NEN 9997-

1+C1:2012(NL) Geotechnisch ontwerp van constructies Deel 1: Algemene regels

Opleggingen13 NEN-EN 1337-

1;2000(EN) Opleggingen voor bouwkundige en civieltechnische toepassingen - Deel 1 Algemene ontwerpregels

14 NEN-EN 1337-3;2005

(EN) Opleggingen voor bouwkundige en civieltechnische toepassingen - Deel 3 Opleggingen van elastomeren

Uitvoeringsnormen14 NEN-EN 13670 (EN) Het vervaardigen van Betonconstructies15 NEN-EN 206-1:2001/A2:2005 en

NEN-EN 206-1:2001/A1:2004(NL) Deel 1: Specificatie, eigenschappen, vervaardiging en conformiteit

16 NEN 8005:2008/A1:2011 (NL) Nederlandse invulling van NEN-EN 206-1: Beton

Richtlijnen RWSNr. Naam Versie/datum Titel1 ROK v1.2 / 01-01-2013 Richtlijnen Ontwerpen Kunstwerken1a ROK v1.2 / 01-01-2013 Richtlijnen Ontwerpen Kunstwerken Bijlagen documenten deel A1b ROK v1.2 / 01-01-2013 Richtlijnen Ontwerpen Kunstwerken Bijlagen documenten deel B2 NBD00710 2007 Eisen voor meervoudige voegovergangen3 NBD00730 v1.1 / 01-04-2009 Standaarddetails voor betonnen bruggen4 NBD00750 v1.0 / 01-02-2006 Overgangsconstructies (stootplaten)5 RTD 1002 2011 Hydrofoberen van beton, Aanvullende eisen t.a.v. NEN-EN 1504-26 RTD 1007-1 2011 Meerkeuzematrix voegovergangen7 RTD 1007-2 2012 Eisen voor voegovergangen8 RTD 1007-3 2013 Geluidseisen voegovergangen

Algemene richtlijnen en aanbevelingenNr. Naam Versie/datum Titel1 CIRIA C660 2007 Early age thermal crack control in concrete2 CUR 166 6e druk / 2012 Damwandconstructies3 CUR77 2001 Rekenregels voor ongewapende onderwaterbetonvloeren4 CUR100 2013 Schoon beton



3. Uitgangspunten en randvoorwaardenIn de Deelontwerpbasis Civiel zijn uitgangspunten en randvoorwaarden voor diverse materialen uitgewerkt. Inde volgende paragraven zijn de relevante onderdelen weergegeven.

3.1 Vormgeving

Er zijn vanuit de klant eisen gesteld aan het beeld waaraan de brug in de wegverbinding Nieuwendijk dient tevoldoen. In deze paragraaf worden de uitgangspunten met betrekking tot de vormgeving van de brug aan hetontwerp weergegeven.

Vormgeving

De hoogte van het verticale aanzichtvlak van het dek bedraagt 400 mm. De verjonging van de rand van hetdek aan de onderzijde is 1000 x 645 (b x h) en wordt aan beide zijden van het dek toegepast. De rand vande oplegging van het dek ligt op minimaal 100 mm van de afgeschuinde rand aan de onderzijde van hetdek af.De afstand van rand dek tot de rand van de voetplaat van de leuning is gesteld op 85 mm en de leuning ishellend naar achteren geplaatst.Overspanning bedraagt ongeveer 26 meter en er worden per segment twee velden overspannen. Alledekken zijn in het werk gestort en nagespannen.

Het brugdek heeft over de gehele lengte een gelijk profiel. De totale breedte van het dek is 9,17 meter.De pijlers staan op een hoh afstand van circa 26 meter en zijn gelijkmatig verdeeld over het Reevediep. Depijlers staan parallel aan elkaar in de stroomrichting van het water.De kolommen staan in de stroomrichting aan de buitenzijde onder een hoek van 70 graden.De kolommen worden verjongd van de onderslagbalk naar onderkant kolom. Dit geschied in twee richtin-gen.In bovenaanzicht steekt de pijlerbalk iets uit ten opzichte van de rand van het verjongde dek (de onder-zijde). De kolommen krijgen in bovenaanzicht een lichte ruitvorm om de kolommen slanker te laten ogen.De kolom wordt uitgevoerd in 1 stort, waarbij de stortnaden op onderkant kolom zijn geplaatst.De funderingen worden circa 500 mm onder maaiveld aangebracht voor de lage pijler variant.Voor de hoge pijlervariant wordt bovenkant vaargeulbescherming gelijk gehouden met bovenkant poer.Deze poeren liggen onder water.



De landhoofden zijn niet breder dan het dek en steken niet uit ten opzichte van rand dek.De rand van het dek wordt in het landhoofd doorgevoerd in de vleugel. De afschuining wordt eerder ge-stopt om de wanden te kunnen realiseren voor de stabiliteit van de overgang van dijk naar de brug (inslui-ting stootplaten).

3.2 Geometrie constructieonderdelen

Hierna zijn de diverse constructie onderdelen in figuren weergegeven.

3.2.1 Dek

Het dek heeft 7 segmenten elk met 2 overspanningen per segment met een totale segmentlengte van 52meter. Het dek heeft een totale lengte van 364 meter. De globale vorm van het dek is zoals hieronder is weer-gegeven.

Figuur 2 Langsaanzicht dek



Figuur 3 Vorm insitu dek

Er wordt een enkele segment beschouwd.

3.2.2 Pijlers

Er worden 2 typen pijlers gerealiseerd, een hoge en een lage type. Het verschil tussen de pijlers wordt geken-merkt door lengte van de kolommen en de hieruit volgende fundatie. De 2 typen zijn op de volgende locatiesterug te vinden:

Type 1: Hoog, locatie vaargeul (3 stuks) Type 2: Laag, overige locaties (10 stuks)

Figuur 4 Vorm pijler vaargeul

Het tussensteunpunt (deksegment heeft 2 velden) levert de maatgevende belastingen voor de pijlerconstruc-tie. De hoge pijlertype is door de slankheid van de kolom en de grotere hefboomsarm t.g.v. horizontale belas-tingen maatgevend. Voor dit berekeningsrapport is het tussensteunpunt van het hoge pijler type beschouwd.

3.2.3 Landhoofd

Aan de noordzijde en de zuidzijde van de brug wordt aan de uiteinden een landhoofd gerealiseerd. De vorm-geving is in het volgende figuur getoond.



Figuur 5 Vorm landhoofd

Landhoofd zuid is beschouwd. Het verschil tussen landhoofd noord en zuid is minimaal.

3.3 Toegepaste materialen

De gehanteerde materialen welke toegepast zijn in dit VO betreffen: Beton Betonstaal Voorspanstaal

3.3.1 Beton

In deze paragraaf worden de materiaalspecificaties vastgelegd voor beton, betonstaal en voorspanstaal. Dezespecificaties worden bepaald conform de eisen in hoofdstuk 2.1 voor levensduur en het gebruik van de juistenormen genoemd in hoofdstuk 2.2.

Om tot de gewenste ontwerplevensduur te komen dient rekening te worden gehouden met de eisen welke deNEN-EN 1992-1-1 voorschrijft, alsmede de aanvullende eisen vanuit de ROK.



MateriaalfactorenConform NEN-EN 1992-1-1 tabel 2.1N en NEN-EN 1993-1-1 geldt:

Ontwerpsituatie cvoor beton

svoor

betonstaal

svoor

voorspanstaalBlijvend en tijdelijk 1,5 1,15 1,1Buitengewoon 1,2 1,0 1,0Ontwerpsituatie C,fat

voorbeton

S,fatvoor

betonstaal

S,fatvoor

voorspanstaalVermoeiing 1,35 1,15 1,1

Conform NEN-EN 1992-1-1 art. 2.4.2.5 geldt voor insitu gestorte palen zonder blijvende ommanteling dat departile factor c voor beton vermenigvuldigd moeten worden met een factor kf = 1,1.

Gehanteerde sterkteklassen beton:De gehanteerde sterkteklassen per constructie element zijn:

Prefab betonpalen: C45/55 Poeren en trekbalken: C30/37 Kolommen pijler: C30/37 Onderslagbalk pijler: C30/37 (C35/45*) Landhoofden: C30/37 (C35/45*) Schampkanten: C30/37 (C35/45*) Stootplaten: C30/37 (C35/45*) Insitu dek: C35/45

* De onderslagbalk heeft een milieuklasse XD3. Hierdoor zal het beton doorgroeien tot een C35/45 door demengselaanpassingen. Hiertoe wordt voor de bepaling van het minimum wapeningpercentage, alsmedekrimp en kruip met deze hogere betonklasse rekening gehouden.

3.3.2 Betonstaal:

Onderstaande gegevens conform NEN-EN 1992-1-1 art. 3.2 + bijlage C.Thermische uitzettingscofficint a = 1 x 10-5 K-1.

Tabel 1: Sterkte- en vervormingeigenschappen betonstaalfy;k

(MPa)fy;d

(MPa)euk(%)

Es(GPa)

B500B 500 435 5,0 200

Voor betonnen bruggen is het toepassen van B500A conform NEN-EN 1992-2 art. 3.2.4 in verband met deductiliteitseigenschappen niet toegestaan en kwaliteit B500C is vooral bedoeld voor aardbevingsbestendigeconstructies (zie toelichting in ROK).

Lassen aan de wapening is niet toegestaan voor vermoeiingsgevoelige constructies. Lassen aan wapening isalleen toegestaan met schriftelijk toestemming van de (hoofd)constructeur of als dit op tekening is aangege-ven.



3.3.3 Voorspanstaal:

Onderstaande gegevens conform NEN-EN 1992-1-1 3.3.Thermische uitzettingscofficint a = 1 x 10-5 K-1.

Algemeen:Ep = 205000 MPa, voor draden en staven;Ep = 195000 MPa, voor strengen.

Toegepast kwaliteit: FeP 1860

Lassen aan voorspanning is niet toegestaan.

3.3.4 Levensduur

De in deze paragraaf benoemde levensduuraspecten zijn overgenomen conform Deelontwerpbasis Civiel.

MilieuklassenDe milieuklassen per constructieonderdeel zijn in de volgende figuren weergegeven en verwoordt in Tabel 2.

Figuur 6 Milieuklassen landhoofden en dek



Figuur 7 Milieuklassen pijlers (kolommen en/of wanden)

Tabel 2: MilieuklassenOnderdeelBrugB.k. voorgespannen insitu dek C35/45 XC4 XD3 XF4B.k. dekking voorspankanaal C35/45 XC4 XD3 XF4O.k. voorgespannen dek C35/45 XC3 XD1 XF2O.k. dekking voorspankabel C35/45 XC3 XD1 XF2Schamprand (bovenzijde) C30/37 XC4 XD3 XF4Bovenkant poer en trekbalken (alle afm. groter dan 1,0m) C30/37 XC4 XD3 XF4Onderkant poer en trekbalken C30/37 XC2 - -Frontwand C30/37 XC4 XD3 XF2Prefab stootplaat (bovenzijde) C30/37 XC4 XD3 XF4Prefab stootplaat (onderzijde) C30/37 XC3 XD2 XF2Pijler (kolom(men)) C30/37 XC3 XD1 XF2Bovenzijde onderslagbalk (open voeg) C30/37 XC4 XD3 XF4Bovenzijde onderslagbalk (buigslappe voeg) C30/37 XC3 XD1 XF2Prefab palen (kop, -1 meter onder maaiveld) C45/55 XC2 - -Prefab palen (Schacht) C45/55 XC2 - -



Minimale toe te passen dekking op de betonstaal/voorspanningDe toe te passen nominale dekking is in Tabel 3 weergegeven.

Tabel 3: Betondekking betonstaal/voorspanning (met kwaliteitsbeheersing)Maatgevende dekking cmin cdev cnom ctoeg

[mm] [mm] [mm] [mm]B.k. voorgespannen insitu dek 55 10 65 65B.k. voorspankabel dek 96 10 106 110O.k. voorgespannen dek 45 10 55 65O.k. voorspankabel dek 86 10 96 100Schamprand (bovenzijde) 45 10 55 65Bovenkant poer en trekbalken (alle afm. groter dan 1,0 m) 45 10 55 65Onderkant poer 45 0 45 50Frontwand 40 10 50 50Prefab stootplaat (bovenzijde) 50 10 60 65Prefab stootplaat (onderzijde) 45 10 55 65Pijler (kolom(men)) 40 10 50 50Bovenzijde onderslagbalk (open voeg) 40 10 50 50Bovenzijde onderslagbalk (buigslappe voeg) 35 10 45 50Prefab palen (kop, -1 meter onder maaiveld) 30 10 40 50Prefab palen (schacht) 35 10 45 50Opmerkingen

Indien de diameter van de wapeningstaaf groter is dan cmin dan dient de dekking op de diame-ter van de wapeningstaaf te worden aangepast conform NEN-EN 1992-1-1, artikel 4.4.1.2.

Op dit moment wordt voorzien dat er niet met een grotere korreldiameter dan 32 wordttoegepast. Indien er gekozen wordt om de nominale maximale korrelafmeting groter dan 32mm te laten zijn, behoort cmin,b met 5 mm te zijn vermeerderd. Dit is conform NEN-EN 1992-1-1, Tabel 4.2.

3.3.5 Geotechnische randvoorwaarden

De geotechnische randvoorwaarden zoals beddingen zijn per locatie weergegeven en verwoord in de Geo-technische memo. De relevante parameters zijn in dit document opgenomen en zijn terug te vinden in Bijlage13.



4. Belastingen en belastingcombinatiesHet dek heeft per dek moot twee overspanningen. De belastingen afkomstig uit de eind oplegging van het deken de midden oplegging zijn verschillend van elkaar. Hiertoe is hier onderscheid in gemaakt en deze is ver-woord in het volgende figuur.

Figuur 8 Benaming oplegging dek

4.1 Permanente belastingen

4.1.1 Eigen gewicht

Indien uit berekening blijkt dat de wapeningshoeveelheid boven de 150 kg/m komt, dan is het benodigd omhet soortelijk gewicht van het betreffende onderdeel op te hogen, opdat het correcte soortelijk gewicht wordtmeegenomen in de berekening.000-150 kg/m: r = 25,0 kN/m3

150-175 kg/m: r = 25,21 kN/m3 = 25,2 kN/m3

176-200 kg/m: r = 25,39 kN/m3 = 25,4 kN/m3

201-225 kg/m: r = 25,56 kN/m3 = 25,6 kN/m3

226-250 kg/m: r = 25,74 kN/m3 = 25,7 kN/m3

251-300 kg/m: r = 26,08 kN/m3 = 26,1 kN/m3

De overige soortelijk gewichten worden toegepast:Voorspanstaal: g = 78,5 kN/m3

Wapeningsstaal: g = 78,5 kN/m3

Constructiestaal: g = 78,5 kN/m3

Asfalt: g = 23,0 kN/m3

Water: g = 10,0 kN/m3

Zand droog: g = 18,0 kN/m3

Zand nat: g = 20,0 kN/m3

Aanvullende eigen gewicht pijlerEr is vereist dat de wegverbinding Nieuwendijk in de toekomst opgevijzeld moet kunnen worden met 1,25 me-ter. Hiertoe is er een conservatieve aanname gedaan om te voorzien in de mogelijke gewichtstoename, degehele ruimte wordt opgevuld met een betonnen opstort, welke de breedte en de lengte heeft van de onder-slagbalk van de pijler.q , = b h = 1,7 1,25 25 = 53,13kN/m

Aanvullende eigen gewicht landhoofdEr is vereist dat de wegverbinding Nieuwendijk in de toekomst opgevijzeld moet kunnen worden met 1,25 me-ter. Hiertoe is er een conservatieve aanname gedaan om te voorzien in de mogelijke gewichtstoename. Defrontwand en de locaties van de opleggingen worden opgevuld met beton.q , , = b h = 0,65 1,25 25 = 20,31kN/mq , , = b h = (0,40 + 0,30 + 0,20) 1,25 25 = 28,12kN/m

Eindoplegging dek Eindoplegging dekMiddenoplegging dek



Belasting eindoplegging dekOnderstaande belasting op de eindopleggingen van de dekvelden zijn bepaald middels een berekening, vanhet dek, zie Bijlage 8, hoofdstuk 24.Belasting verticaal buiten: F , , , = 743kN => , , , =

, , ,

,= 825,56 /

Belasting verticaal binnen: F , , , = 242kN => , , , =, , ,

,= 345,71 /

Excentriciteit pijler: e = 0,4mMoment pijler: M , , , = F , , , e = 297,2kNm

M , , , = F , , , e = 96,8kNm

De belastingen zijn geplaatst in het model conform de volgende figuren.

Figuur 9 Schematische locatie plaatsing belasting landhoofd

Figuur 10 Schematisatie locatie plaatsing belasting pijler

Er is een beschouwing gepleegd op de bouwfase van het dek en de invloed op de onderliggende pijler.Geconcludeerd is dat deze belastingsgeval niet maatgevend is. Dit belastingsgeval is niet maatgevend en zal inhet VO niet beschouwd worden.

Belasting middenoplegging dekOnderstaande belasting op de middenopleggingen van de dekvelden zijn bepaald middels een berekening,van het dek, zie Bijlage 8, hoofdstuk 24.Belasting verticaal buiten: F , , , = 2348kNBelasting verticaal binnen: F , , , = 836kN

De belastingen zijn geplaatst in het model conform het volgende figuur.

1100 11001850 18501860

Landhoofd Vooraanzicht

Fz,1 Fz,1Fz,2 Fz,2

200 2001850 18501860

Pijler vooraanzicht

Fz,1 & M1 Fz,2 & M2 Fz,2 & M2 Fz,1 & M1




4.1.2 Rustende belasting

Verhardingsconstructie

Er is in Deelontwerpbasis Civiel bepaald dat alleen een DAB laag wordt toegepast. Verkanting wordt gereali-seerd middels dwarsverkanting in het dek (zie Figuur 15, volgende paragraaf).

Er wordt een afwijkende laagdikte gehandteerd ten opzichte van het wegontwerp. De waarde welke toege-past bedraagt 120 mm. Hiermee worden toekomstige asfalttoleranties opgevangen.

Uitvulling: a = 20 + 20mm; a 50 mm (i.v.m. onvlakheden en zeegafwijkingen)

De toe te passen asfaltlaag bedraagt:a = 20 + = 19mm => = 20h = 120 + a = 140mmp , = h = 3,22

Overige rustende belastingen

Tabel 4: Overige rustende belastingenOnderdeel BelastingLeuning 1,0 kN/m1

(Sier) randelement 0,0 kN/m1

NB De schampkant is in de vorm van het model meegenomen. De belasting zit in het gewicht van het modelverwerkt.

200 2001850 18501860

Pijler vooraanzicht

Fz,1 & M1 Fz,2 & M2 Fz,2 & M2 Fz,1 & M1



Rustende belasting eindoplegging dekOnderstaande belasting is bepaald middels een berekening, van het dek, zie Bijlage 8, hoofdstuk 24 en ge-plaatst in het model conform de volgende figuren.Belasting verticaal buiten: F , , , = 79kN => , , , =

, , ,

,= 87,78 /

Belasting verticaal binnen: F , , , = 27kN => , , , =, , ,

,= 38,57 /

Excentriciteit pijler: e = 0,4mMoment pijler: M , , = F , , , e = 31,6kNm

M , , = F , , , e = 10,8kNm



Rustende belasting middenoplegging dekOnderstaande belasting is bepaald middels een berekening, van het dek, zie Bijlage 8, hoofdstuk 24.Belasting verticaal buiten: F , , , = 252kNBelasting verticaal binnen: F , , , = 90kN

De belasting is op het model geplaatst conform het volgende model.


4.1.3 Voorspanning

Voorspanbelasting inpassing kabelsEr wordt voor het VO aangehouden dat ten behoeve van de aan te houden voorspanbelasting een gemid-delde druk van 5,0 MPa (t = oneindig) gehanteerd dient te worden. Het dek heeft onderstaande dwarsprofiel.

1100 11001850 18501860


Fz,1 Fz,1Fz,2 Fz,2

200 2001850 18501860

Pijler vooraanzicht

Fz,1 & M1 Fz,2 & M2 Fz,2 & M2 Fz,1 & M1

200 2001850 18501860

Pijler vooraanzicht

Fz,1 & M1 Fz,2 & M2 Fz,2 & M2 Fz,1 & M1



Figuur 15 Dwarsprofiel dek

A = 870 9170 + 70 + 2 1085 642 1000 = 7933,5 10 mm

F = A = 7933,5 10 = 39667,6kN

q , = = , = 5587,0kN/mq , = q , 1,15 = 6425,0kN/m

Vanuit ervaring blijkt dat 65% van de breukkracht van de voorspanstreng een goede leidraad is voor het bepa-len van het aantal voorspanstrengen. = 0.65 1860 = 1209MPaA = 150mmn =

219strengen

Er worden 19 strengen per voorspankop toegepast.n =

,= 11,5 12koppen

Voor de voorspanning wordt gebruik gemaakt van ETA-13/0815, pagina 37, zie Bijlage 1. Hierbij zijn voor deinpassing de volgende minimale afstanden van de koppen bepaald:a = a = 385mmx = y = 350mmr = r = + 65 10 = 230mm

Breedte waarop de koppen worden aangebracht is 7100 mm.Hoh koppen: a , = 610mm > a = 345mm (Akkoord!)

Randafstand minimaal verticaal: r , = = 435mm > r = 230mm (Akkoord!)

De plaatsing van de voorspankop moet in relatie gezien worden met het toe te passen voegprofiel, zie de vol-gende figuur.



Figuur 16 Inpassing Voorspanning

Conclusie: De benodigde aantal koppen kunnen worden toegepast.

Bepaling verloop voorspankabelTen behoeve van de buitenste locatie van de voorspankabels moet gerekend worden met de toe te passendekking op de kabel en de excentriciteit binnen de kabel, zie het volgende figuur.

Figuur 17 Bepaling rekenkundige afstand kabel t.o.v. beton

Voor de aan te houden excentriciteit wordt ETA-13/0815, pagina 26 toegepast. = 90mme = 10mm

De toe te passen afstand van de kabel t.o.v. rand beton bedraagt:c = 110mmc = 100mmh = c + + e = 165mm

h = c + + e = 155mm

Het schematische kabelverloop is in het volgende figuur getoond.

C+hkabel/2

e

C

hkabel



Figuur 18 Kabelverloop

Bovenstaande parameters zijn toegepast voor de bepaling van het kabelverloop. De belastingen welke hieruitkomen worden middels onderstaande figuur in het model geplaatst.

Figuur 19Voorspanbelasting

Het kabelverloop is terug te vinden in Bijlage 2 en de resulterende belasting bedraagt de volgende waarden:

Belasting op t = 0:q , = 6362,31kN/m (vijzelbelasting)q , = 347,036kN/m (vijzelbelasting)p , = 33,819kN/m (van vijzel tot laagste punt kabel)p , = 33,818kN/m (van laagste punt kabel tot tegen kromming, 2,6 meter vanaf steunpunt)p , = 170,891kN/m van tegen kromming tot steunpunt, 2,6 meter vanaf steunpunt)

Belasting na 100 jaar:q , = 5532,43kN/m (vijzelbelasting)q , = 301,769kN/m (vijzelbelasting)p , = 29,408kN/m (van vijzel tot laagste punt kabel)p , = 29,407kN/m (van laagste punt kabel tot tegen kromming, 2,6 meter vanaf steunpunt)p , = 148,60kN/m van tegen kromming tot steunpunt, 2,6 meter vanaf steunpunt)

De belasting wordt geplaatst over een breedte van het dek van 7,17 meter.

Voorspanbelasting eindoplegging dekOnderstaande belasting is bepaald middels een berekening, van het dek, zie Bijlage 8, hoofdstuk 24.Belasting verticaal buiten: F , , = 6kN => , , =

, ,

,= 6,67 / (opwaarts)

Belasting verticaal binnen: F , , = 79kN => , , =, ,

,= 112,85 /

Excentriciteit pijler: e = 0,4mMoment pijler: M , , = F , , , e = 2,4kNm = 0

M , , = F , , , e = 31,6kNm






Voorspanbelasting middenoplegging dekOnderstaande belasting is bepaald middels een berekening, van het dek, zie Bijlage 8, hoofdstuk 24.Belasting verticaal buiten: F , , = 61kN (opwaarts)Belasting verticaal binnen: F , , = 61kN (opwaarts)



1100 11001850 18501860


Fz,1 Fz,1Fz,2 Fz,2

200 2001850 18501860

Pijler vooraanzicht

Fz,1 & M1 Fz,2 & M2 Fz,2 & M2 Fz,1 & M1

200 2001850 18501860

Pijler vooraanzicht

Fz,1 Fz,2 Fz,2 Fz,1



4.1.4 Belasting vanuit grondwater

Er wordt rekening gehouden met een 3 waterpeilen, te weten: Minimum winterpeil: -0,40 m NAP Streefpeil IJsselmeer anno 2100: +0,50 m NAP (t.b.v. ijsbelasting) Maatgevend hoog water: +3,93 m NAP (t.b.v. Golfbelasting)

De verticale waterdruk onder de poer bedraagt:

, = = 10 1,5 = 15

NB. Golfbelasting wordt gezien als zijnde een calamiteit belasting.NB. De horizontale belasting tegen de poer en pijler wordt buiten beschouwing gelaten.

De horizontale belasting levert een positieve drukbelasting op, echter deze wordt verwaarloosbaar ge-acht.

4.1.5 Gronddruk

De gronddruk wordt per onderdeel uitgewerkt. De onderdelen welke behandeld worden, betreffen: Pijler Landhoofd

PijlersDe effecten van horizontale gronddrukken tegen de poeren en de trekbalken van de pijlers worden niet mee-genomen in de berekening. De verticale gronddrukken worden in het model niet beschouwd. Dit wordt ach-terwege gelaten aangezien de pijler in de vaargeul wordt beschouwd. In het DO zal dit wel geschieden.

Landhoofd:Er worden twee situaties beschouwd ten aanzien van gronddruk. Gronddruk als gevolg van mobiele belastingen gronddruk ten gevolge van verdichten.

Belasting mobiele belastingIn de volgende figuren zijn de twee grondsituaties beschouwd. De horizontale gronddruk wordt tevens tegende vleugelwand geplaatst. Hierbij wordt het positief effect van grand aan de andere zijde verwaarloosd. Ditbetreft een conservatieve aanname.

Figuur 23 Gronddrukken met verkeer

Er wordt gerekend met neutrale gronddruk, kn =0,5. De gronddrukken zijn als volgt:p = (20 + 0,14 23) 0,5 = 11,61

20 kN/m + 23 * 0,140

1190

1250

p1

p318 kN/m

q1

560

p4

f = 32,50

p2



p = (20 + 0,14 23 + 18 1,19) 0,5 = 22,32

p = (20 + 0,14 23 + 18 (1,19 + 1,25)) 0,5 = 33,57

p = 20 + 0,14 23 + 1,19 18 = 44,64

q = (tan(32,5 ) 1,19) 1,19 18 + 20 (tan(32,5 ) 1,19) = 23,28 De belasting op de plaat wordt geplaatst middels een horizontale q-last en een moment ten gevolge van deexcentriciteit van de gronddruk op de plaat.q = (p + p ) 1,25 = 34,93kN/

M = 1,25 (p p ) 1,25 = 1,465 (Verwaarloosbaar)

Voor de vleugelwand worden dezelfde gronddrukken toegepast als voor de frontwand.

Belasting door verdichten

Figuur 24 Gronddrukken door verdichting

Breedte trilplaat 1,0 meter.= 3,0= 0

= 3 18 0,4 = 21,6

= 0,5 18 1,19 = 10,71 => = = 21,6

= 0,5 18 (1,19 + 1,25) = 21,96

p = 0,14 23 + 1,19 18 = 24,64

q = (tan(32,5 ) 1,19) 1,19 18 = 8,12

q = (p + p ) 1,25 = 13,73

Gezien het verschil tussen p3 en p1 wordt p1 gelijk gesteld aan p3.Voor de vleugelwand worden dezelfde gronddrukken toegepast als voor de frontwand.

Verticaal is de grondbelasting door mobiele belasting maatgevend.

De horizontale belasting van beide situaties wordt beschouwd op de totale horizontaal kracht welke deze le-vert.

1190

1250

p1

p318 kN/m

q1

560

p4

f = 32,50

p2

P0



, = 1,19 + = 55,12

, = 0,40 + (1,19 0,40 + 1,25) = 49,12Conclusie: Grondbelasting met mobiele belasting is maatgevend en zal in de beschouwing worden meege-

nomen.

4.1.6 Belasting krimp en kruip

De krimp en kruip dienen berekend te worden conform NEN-EN 1992-1-1 3.1.4 + bijlage B of NEN-EN 1992-2bijlage B i.c.m. ROK 6.1 (voor indeling relatieve vochtigheid). De berekening van de optredende krimp enkruip is terug te vinden in Bijlage 3. De belasting is omgezet naar een equivalente temperatuurbelasting.

DekDe volgende uitgangspunten zijn gehanteerd voor beton:Cementsoort: 42,5N (XD3, C35/45)

De toe te passentemperatuur (incl. kruip) bedraagt conform Bijlage 3, onderdeel dek:T = 19,82

Pijler:De volgende uitgangspunten zijn gehanteerd voor beton:Cementsoort: 42,5N (XD3, C30/37, doorgroei naar C35/45, C35/45 wordt in rekening gebracht)Stort beton: Betonnen poeren en trekbalk worden in 1 keer gestort Pijler constructie wordt 14 dagen na de stort van de poeren gestort.

NB. Het toe te passen beton betreft C30/37 met milieuklasse XD3. Hierdoor dient de hoeveelheid cement ver-hoogd te worden om aan de milieuklasse te voldoen. Hierdoor zal het beton in sterkte kunnen door-groeien tot een C35/45, welke resulteert in een hogere krimp. Hiertoe wordt voor de krimp rekening ge-houden met C35/45 om dit effect te verdisconteren.



De toe te passen temperatuur (incl. kruip) bedraagt:Pijlerkolom: T = 5.04 (Op basis van de gemiddelde doorsnede over de lengte van de kolomOnderslagbalk: T = 4,50

LandhoofdenDe volgende uitgangspunten zijn gehanteerd voor beton:Cementsoort: 42,5N (XD3, C30/37, doorgroei naar C35/45, C35/45 wordt in rekening gebracht)Stort beton: Betonnen poeren en trekbalk worden in 1 keer gestort Pijler constructie wordt 14 dagen na de stort van de poeren gestort.

NB. Het toe te passen beton betreft C30/37 met milieuklasse XD3. Hierdoor dient de hoeveelheid cement ver-hoogd te worden om aan de milieuklasse te voldoen. Hierdoor zal het beton in sterkte kunnen door-groeien tot een C35/45, welke resulteert in een hogere krimp. Hiertoe wordt voor de krimp rekening ge-houden met C35/45 om dit effect te verdisconteren.

De toe te passen temperatuur (incl. kruip) bedraagt:T = 27,2T = 27,8

4.1.7 Ongelijkmatige steunpuntzetting

Er wordt rekening gehouden met een ongelijkmatige steunpuntzetting van 30 mm.

De elastisch berekende krachtsverdeling ten gevolge van zettingen van steunpunten mag zijn vermenigvuldigdmet de factor k. Deze dient bepaald te worden met de methode Trost en bedraagt voor langzame steun-puntszettingen:

k= , ( , ) = 0,678

Waarbij: (, ) = 0,594(conform Bijlage 3, onderdeel dek)= 30 = 20,3

Belastingen tijdens de bouwfaseTijdens de bouw van het dek is er een situatie waar bij een eindoplegging tijdens de bouw de pijler excentrischwordt belast door een enkel dek. Hiervoor is eigen gewicht van het dek en de rustende belasting ingevoerd.Hiermee is de bouwbelasting benaderd. De belastingen zijn terug te vinden 4.1.1 en 4.1.2.

4.2 Veranderlijke belastingen

4.2.1 Verkeersbelastingen

De verkeersbelasting dient te worden bepaald conform NEN-EN 1991-2. De verkeersbelasting kan zowel ophet brugdek, de frontwand, de stootplaten, de vleugelwanden als de hwa-putten aanwezig zijn.De schampkant is lager dan 200 mm. Hierdoor is mag de stootrand niet worden beschouwd worden als af-scheiding, conform NEN-EN 1991-2/NB, art. 4.2.3 (1). Hierdoor dient de belasting van binnenkant leuning totbinnenkant leuning te worden toegepast. De aanwezige theoretische ruimte tussen de leuningen (zie Figuur48) bedraagt 8,5 meter.



BM1Belastingsmodel 1 bestaat uit dubbele aslasten en gelijkmatig verdeelde belasting. Deze zijn per rijstrook gede-finieerd zoals weegegeven in tabel 12.

Tabel 5: Verkeersbelasting BM1 zonder correctiefactoren Locatie Aslasten Qik Gelijkmatige belasting qik

[kN] [kN/m2]Rijstrook 1 300 9Rijstrook 2 200 2,5Rijstrook 3 100 2,5Overige rij-stroken 0 2,5

Reststrook 0 2,5

De schampkant is kleiner dan 150 mm. De belasting van de mobiele belasting dient tot aan de leuning te wor-den toegepast.

Landhoofd:De landhoofden worden belast door vier oplegblokken vanuit het dek.



De belasting is terug te vinden in Bijlage 8, hoofdstuk 24. De waarden zijn hierna gegeven.

Locatie rand:

Gelijkmatige belastingBetreft belastingsgeval 5b.F , , = 61kN => , , =

, ,

,= 67,78kN/m

F , , = 44kN => , , =, ,

,= 62,85kN/m

F , , = 68kN => , , =, ,

,= 97,14kN/m

F , , = 297kN => , , =, ,

,= 330,00kN/m

As-last:Betreft belastingsgeval 9.F , , = 58kN => , , =

, ,

,= 64,44kN/m

F , , = 98kN => , , =, ,

,= 140,00kN/m

F , , = 164kN => , , =, ,

,= 234,29kN/m

F , , = 652kN => , , =, ,

,= 724,44kN/m

1100 11001850 18501860


Fz,1 Fz,4Fz,2 Fz,3



Locatie midden:

Gelijkmatige belastingBetreft belastingsgeval 6b.F , , = 218kN => , , =

, ,

,= 242,22kN/m

F , , = 65kN => , , =, ,

,= 92,86kN/m

F , , = 55kN => , , =, ,

,= 78,57kN/m

F , , = 132kN => , , =, ,

,= 146,67kN/m

As-last:Betreft belastingsgeval 13.F , , = 251kN => , , =

, ,

,= 278,89kN/m

F , , = 143kN => , , =, ,

,= 204,29kN/m

F , , = 161kN => , , =, ,

,= 230,00kN/m

F , , = 417kN => , , =, ,

,= 463,33kN/m

Belasting pijlerDe pijler tussensteunpunt wordt belast door vier oplegblokken vanuit het dek.



De belasting is terug te vinden in Bijlage 8, hoofdstuk 24. De waarden zijn hierna gegeven.

Locatie rand:

Gelijkmatige belastingBetreft belastingsgeval 5a.F , , = 238kNF , , = 145kNF , , = 196kNF , , = 730kN

200 2001850 18501860

Pijler vooraanzicht

Fz,1 Fz,2 Fz,3 Fz,4



As-last:Betreft belastingsgeval 7.F , , = 89kNF , , = 93kNF , , = 152kNF , , = 663kN

Locatie midden:

Gelijkmatige belastingBetreft belastingsgeval 6a.F , , = 569kNF , , = 184kNF , , = 165kNF , , = 390kN

As-last:Betreft belastingsgeval 11.F , , = 285kNF , , = 124kNF , , = 141kNF , , = 445kN

BM2Belastingsgeval BM 2 is niet maatgevend, aangezien de schampkant bereden kan worden door belastingsgevalBM 1.

4.2.2 Landbouwvoertuig

De belasting vanuit het landbouwvoertuig is in de volgende figuur weergegeven.

Figuur 27: Configuratie aslasten landbouwvoertuig



Er is voorzien dat er twee landbouwvoertuigen elkaar kunnen passeren op de wegverbinding Nieuwenbrug.Hierdoor zullen de buitenste banden van de landbouwvoertuigen de schampkanten belasten.

Om te beschouwen of het meegenomen moet worden in de modellering of dat dit een lokale dek beschou-wing wordt allereerst de belasting op een enkel veld beschouwd.

Belasting op het dek vanuit LM1 en van het landbouwvoertuig belasting is:F , = (3 9 + (8,5 3) 2,5) 26 + 600 + 400 = 2059,5kNF , = 8,5 26 2 + 2 160 + 110 + 70 = 942kN

Geconcludeerd wordt dat de belasting van een landbouwvoertuig niet leidt tot een maatgevend belastingge-val. De belasting van een enkele as-last is eveneens kleiner dan het tandemstelsel BM 1. Dit belastinggeval isvoor de lokale alsmede globale krachtswerking niet maatgevend en zal verder niet worden beschouwd.

4.2.3 Voetgangersbelasting

Op de schampkanten wordt een voetgangersbelasting (qfk) in rekening gebracht van 5 kN/m2 (NEN-EN 1991-25.2.3). De schampkanten kunnen bereden worden. Het bereiden van de schampkant door het belastingsge-val BM1 levert een hogere belasting dan de voetgangersbelasting. Derhalve wordt dit belastingsgeval niet be-schouwd.

4.2.4 Rembelasting

De rem- en versnellingsbelastingen kunnen optreden op zowel het brugdek als de steunpunten en de stoot-platen. De belasting is gelijk aan (NEN-EN 1991-2 4.4.1):

F , = 0,6 (2 Q ) + 0,10 q w L, waarbij180 F 800kN

Dek:De belasting op de pijler bedraagt:F , = 0,6 1,0 (2 300) + 0,10 1,0 9,0 3 52 = 500,4kNq , = 0,6 1.0

( ) = 120

p = , ,

= 0,10 1,0 9 = 0,9

Landhoofd:De landhoofden worden belast door vier oplegblokken vanuit het dek.



Fx,1 & Mx,1Fx,2 & Mx,2

Fx,3 & Mx,3Fx,4 & Mx,4



De belasting is terug te vinden in Bijlage 8, hoofdstuk 24. De waarden zijn hierna gegeven.F , , , = 47kN => , , , =

, , ,

,= 52,22kN/m

F , , , = 30kN => , , , =, , ,

,= 42,86kN/m

F , , , = 30kN => , , , =, , ,

,= 42,86kN/m

F , , , = 49kN => , , , =, , ,

,= 54,44kN/m

Er wordt gerekend met een excentriciteit van de belasting t.o.v. de situatie van de ophoging.= + + = , + 0,25 + 1,25 = 2,125

Frontwand:Voor het ontwerp van de frontwand dient conform een verticale alsmede een horizontale belasting be-schouwd te worden, te weten:F , = 1,0 (2 300) = 600kNF , = 0,6 1,0 (2 300) = 360kNEr wordt gerekend met een excentriciteit van de belasting t.o.v. de situatie van de ophoging.

= 1,25

De as-lasten worden op de frontwand geplaatst als zijnde een q-last:q , =

,

,= 250kN/m(2maaltoepassen)

q , =,

,= 150kN/m(2maaltoepassen)



De rembelasting op de stootplaat wordt eveneens in rekening gebracht. De stootplaten hebben een lengtevan 5 meter.F , = 0,10 1,0 9,0 = 0,9 (toepassing breedte 3 meter).

qhor

qver



Pijler:De pijler tussensteunpunt wordt belast door vier oplegblokken vanuit het dek.


De belasting is terug te vinden in Bijlage 8, hoofdstuk 24. De waarden zijn hierna gegeven.F , , , = 62kNF , , , = 31kNF , , , = 32kNF , , , = 64kNEr wordt gerekend met een excentriciteit van de belasting t.o.v. de situatie van de ophoging.

= + + = , + 0,25 + 1,25 = 2,1

4.2.5 Belasting op leuning

Dit belastingsgeval is verwaarloosbaar.

4.2.6 Temperatuur

Gelijkmatige temperatuurcomponent (NEN-EN 1991-1-5 art. 6.1.3)In Bijlage 4 is de gelijkmatige temperatuurbelasting berekend. De toe te passen gelijkmatige temperatuurbe-lasting bedraagt:

. = 29,8 . = 23,2

De bovenstaande belasting dient op het dek, de pijler en het landhoofd te worden geplaatst.

Temperatuurverschilcomponenten (NEN-EN 1991-1-5 art. 6.1.4)Voor het bepalen van de temperatuurverschilcomponenten dient benadering 2 gehanteerd te worden.Voor de bepaling van de te handteren temperaturen op de verschillende posities is gebruik gemaakt van TabelNB.7 B.3 en voor de locatie van de temperatuur is gebruik gemaakt van Figuur NB.4 6.2.c.

200 2001850 18501860

Pijler vooraanzicht

Fy,1 Fy,2 Fy,3 Fy,4



Opwarming:

Dek:Er is gerekend met een asfaltdikte van 80 mm. De berekening is terug te vinden in Bijlage 4.T = T + T = 2,368 + , = 7,43 C

T = T T = 2,368 , = 2,69 C

Landhoofd:Het landhoofd wordt niet belast door een temperatuurgradint.

Pijler:Voor de kolom is deze beschouwing gepleegd. Hiervoor is de breedte van de pijler en de gemiddelde dikte vande kolom gehanteerd, zie Bijlage 4. De temperatuurbelasting bedraagt:T = T + T = 3,70 + 16,17 = 19,87 CT = T = 3,70 C

NB De belasting op de pijler wordt alleen toegepast op het aangestraalde deel van de pijlerkolom.NB Uit een nadere beschouwing blijkt dat de gemiddelde doorsnede een hogere gradient belasting levert dan

de grootste dwarsdoorsnede.

Afkoeling:

Dek:Er is gerekend met een asfaltdikte van 80 mm. De berekening is terug te vinden in Bijlage 4.T = T + T = 0,925 , = 3,02 C

T = T T = 0,925 + , = 1,17 C

Landhoofd:Het landhoofd wordt niet belast door een temperatuurgradint.

Pijler:Voor de kolom is deze beschouwing gepleegd. Hiervoor is de breedte van de pijler en de gemiddelde dikte vande kolom gehanteerd, zie bijlage 4. De temperatuurbelasting bedraagt:T = T + T = 1,30 5,92 = 7,22 CT = T = 1,30 C

De belasting op de pijler wordt alleen toegepast op het aangestraalde deel van de pijlerkolom boven het lagezomerpeil.

Combinatie van gelijkmatige component en verschilcomponent (NEN-EN 1991-1-5 art. 6.1.5)Indien het noodzakelijk is om rekening te houden met zowel het temperatuurverschil als het maximumbereikvan de gelijkmatige temperatuurcomponent van de brug, aannemend dat ze gelijktijdig optreden, mogen devolgende uitdrukkingen zijn gebruikt:

Voor opwarming:Theat + 0,35 * TN,exp of 0,75 * Theat + TN,exp.



Voor afkoeling:Tcool + 0,35 * TN,con of 0,75 * Tcool + TN,con

Belasting vanuit dek op onderbouwDe landhoofden worden belast door vier oplegblokken vanuit het dek.





De belasting vanuit het dek (Bijlage 8, H24) bedraagt per onderdeel:

NB Positieve waarden betreffen belastingen richting grondmassief achter het landhoofd

Landhoofd jaarlijks zomer (BG18):F , , , = 26kN => , , , =

, , ,

,= 28,89kN/m

F , , , = 16kN => , , , =, , ,

,= 22,86kN/m

F , , , = 16kN => , , , =, , ,

,= 22,86kN/m

F , , , = 26kN => , , , =, , ,

,= 28,89kN/m


Fx,1 & Mx,1Fx,2 & Mx,2

Fx,3 & Mx,3Fx,4 & Mx,4

1100 11001850 18501860


Fz,1 Fz,4Fz,2 Fz,3

200 2001850 18501860

Pijler vooraanzicht

Fz,1 Fz,2 Fz,3 Fz,4



Landhoofd jaarlijks winter (BG19):F , , , = 34kN => , , , =

, , ,

,= 37,78kN/m

F , , , = 21kN => , , , =, , ,

,= 30,00kN/m

F , , , = 21kN => , , , =, , ,

,= 30,00kN/m

F , , , = 34kN => , , , =, , ,

,= 37,78kN/m


Landhoofd gradint opwarmen (BG20):F , , , = 66kN => , , , =

, , ,

,= 73,33kN/m

F , , , = 33kN => , , , =, , ,

,= 47,14kN/m

F , , , = 33kN => , , , =, , ,

,= 47,14kN/m

F , , , = 66kN => , , , =, , ,

,= 73,33kN/m

NB Negatieve waarden betreffen belastingen welke opwaarts werken.

Landhoofd gradint afkoelen (BG21):F , , , = 27kN => , , , =

, , ,

,= 30,00kN/m

F , , , = 14kN => , , , =, , ,

,= 20,00kN/m

F , , , = 14kN => , , , =, , ,

,= 20,00kN/m

F , , , = 27kN => , , , =, , ,

,= 30,00kN/m

NB Negatieve waarden betreffen belastingen welke opwaarts werken.

Pijler jaarlijks zomer (BG18):F , , , = 0kNF , , , = 0kNF , , , = 0kNF , , , = 0kNEr wordt gerekend met een excentriciteit van de belasting t.o.v. de situatie van de ophoging.

= + + = , + 0,25 + 1,25 = 2,1

Pijler jaarlijks winter (BG19):F , , , = 0kNF , , , = 0kNF , , , = 0kNF , , , = 0kNEr wordt gerekend met een excentriciteit van de belasting t.o.v. de situatie van de ophoging.

= + + = , + 0,25 + 1,25 = 2,1



Pijler gradint opwarmen (BG20):F , , , = 7kNF , , , = 73kN (opwaarts)F , , , = 73kN (opwaarts)F , , , = 7kN

Pijler gradint afkoelen (BG21):F , , , = 3kN (opwaarts)F , , , = 30kNF , , , = 30kNF , , , = 3kN (opwaarts)

4.2.7 Wind

De volgende krachten zijn voor het ontwerp van belang:

windkracht in x-richting (dwarsrichting) (Fwk,x);

windkracht gelijktijdig in x-richting (40% dwarsrichting) en y-richting (40% lengterichting) (Fwk);

windkracht in z-richting (hoogterichting) (Fwk,z).

NB De verticale windbelasting (z-richting) wordt verwaarloosd.NB Er is geen geluidscherm aanwezig, derhalve wordt alleen wind met een verkeersband beschouwd.NB Voor de verkeersband geldt een hoogte van 2 m (NEN-EN 1991-1-4 8.3.2 art. (5)a)).

WindgebiedDe fundamentele waarde van de basiswindsnelheid, bedraagt in windgebied III conform Tabel NB.1:v , = 24,5m/sc = 1,0c = 1,0v = c c v , = 24,5m/s

TerreincategorieDe terreincategorie is bepaald conform tabel NB.3-4.1 en betreft categorie II.z = 0,2mz = 4,0m

Algemene formule windbelastingDe algemene voor de windbelasting conform NEN-EN 1991-1-1 8.3.2 formule (8.2): = 1,25kg/m



b = 9,17md = h + h + h = = 3,02m(conformNEN-EN1991-1-4,artikel8.3.1(5))L = 52m

= 3,04c , = 1,60q = 0,62kN/m (conformTabelNB.5,hoogte7meter)q = v = 0,375kN/m c = = 1,65C = c c , = 2,64F = q C A , = q C d L = 155,5kNq , , , = = 2,99 (Alleen haaks op het dek)

q , , , =, = 1,20 (Haaks en langs op het dek)

q , , =, = 6,78kN/m (Haaks en langs op het dek)

Landhoofd (dwarsrichting):De landhoofden worden belast door vier oplegblokken vanuit het dek.



1100 11001850 18501860


Fy,4 & My,4Fy,3 & My,3Fy,2 & My,2Fy,1& My,1



De belasting is terug te vinden in Bijlage 8, hoofdstuk 24 (BG22). De waarden zijn hierna gegeven.F , , , = 15kN => , , , =

, , ,

,= 16,67kN/m

F , , , = 9kN => , , , =, , ,

,= 12,86kN/m

F , , , = 9kN => , , , =, , ,

,= 12,86kN/m

F , , , = 15kN => , , , =, , ,

,= 16,67kN/m


Landhoofd (40% langs- en dwarsrichting):De landhoofden worden belast door vier oplegblokken vanuit het dek.




De belasting is terug te vinden in Bijlage 8, hoofdstuk 24 (BG23). De waarden zijn hierna gegeven.F , , , = 6kN => , , , =

, , ,

,= 6,67kN/m

F , , , = 4kN => , , , =, , ,

,= 5,71kN/m

F , , , = 4kN => , , , =, , ,

,= 5,71kN/m

F , , , = 6kN => , , , =, , ,

,= 6,67kN/m

F , , , = 6kN => , , , =, , ,

,= 6,67kN/m

F , , , = 4kN => , , , =, , ,

,= 5,71kN/m

F , , , = 4kN => , , , =, , ,

,= 5,71kN/m

F , , , = 6kN => , , , =, , ,

,= 6,67kN/m


Pijler (dwarsrichting):

Fx,1 & Mx,1Fx,2 & Mx,2

Fx,3 & Mx,3Fx,4 & Mx,4

1100 11001850 18501860





De pijler wordt belast door vier oplegblokken vanuit het dek.


Figuur 37 Schematische locatie plaatsing belasting pijler

De belasting is terug te vinden in Bijlage 8, hoofdstuk 24 (BG22). De waarden zijn hierna gegeven.F , , , = 20kNF , , , = 10kNF , , , = 10kNF , , , = 20kNEr wordt gerekend met een excentriciteit van de belasting t.o.v. de situatie van de ophoging.

= + + = , + 0,25 + 1,25 = 2,1

Pijler (40% langs- en dwarsrichting):De pijler wordt belast door vier oplegblokken vanuit het dek.



Fx,1& Mx,1

Fx,2 & Mx,2Fx,3 & Mx,3 Fx,4 & Mx,4

Fx,1& Mx,1

Fx,2 & Mx,2Fx,3 & Mx,3 Fx,4 & Mx,4

200 2001850 18501860

Pijler vooraanzicht

Fy,1 Fy,2 Fy,3 Fy,4



De belasting is terug te vinden in Bijlage 8, hoofdstuk 24 (BG23). De waarden zijn hierna gegeven.F , , , = 8kNF , , , = 4kNF , , , = 4kNF , , , = 8kN

F , , , = 8kNF , , , = 4kNF , , , = 4kNF , , , = 8kNEr wordt gerekend met een excentriciteit van de belasting t.o.v. de situatie van de ophoging.

= + + = , + 0,25 + 1,25 = 2,1

4.3 Bijzondere belastingen

4.3.1 Hydraulische belasting

De hydraulische belasting bestaat uit 3 componenten, te weten:- Opwaartse golfslagkracht- Horizontale druk stroomsnelheid- Horizontale druk golfbelasting

NB De horizontale belasting zal worden gesommeerd worden om tot een conservatieve benadering van dehorizontale hydraulische belasting te komen. Hierbij wordt gebruik gemaakt van NEN-EN 1991-1-6, artikel4.9 en de Methode Goda. Hiermee wordt een bovengrenswaarde toegepast.

Conform eis SES-00330 dient op het dek een golfbelasting (fase 2 bij een 1/2000 storm) in rekening gebrachtte worden. In het door OG geleverde document, Deelproduct 9: Hydraulica en Veiligheid,Planstudie IJsseldelta-Zuid, hoofdstuk 7.4.7 worden de optredende golfhoogten en stroomsnelheden weerge-geven. In hoofdstuk 7.4.7 getoonde figuren zijn hierna weergegeven.

Figuur 40: Significante golfhoogtes (m) bij een 1/2000 storm tijdens fase 2 (wind 32,7 m/s, 300 graden)



Figuur 41: Significante golfhoogtes (m) bij een 1/2000 storm tijdens fase 2 (wind 36,4 m/s uit 270 graden)

De maximale golfbelasting treedt op onder een hoek van 270 graden en bedraagt circa 0,97 meter, conformDeelproduct 9: Hydraulica en Veiligheid, Planstudie IJsseldelta-Zuid, tabel 7.5. Vanuit Deelproduct 9: Hydrau-lica en Veiligheid, Planstudie IJsseldelta-Zuid, blijkt dat de stroomsnelheid van 1/2000 storm een lagerestroomsnelheid kent dan de afvoerconditie 1/2000, welke in fase 2 voor kunnen komen. Tevens wordt gecon-cludeerd dat de stroomsnelheid voor een 1/2000 storm niet is bepaald in Deelproduct 9: Hydraulica en Veilig-heid, Planstudie IJsseldelta-Zuid. Hiertoe is ervoor gekozen om de in tabel 8.1 aangegeven stroomsnelheid aante houden. De stroomsnelheid bedraagt circa 1,1 m/s. Dit betreft een conservatieve aanname.

Opwaartse golfslagkrachtOm de slamming force (opwaartse golfslagkracht vanuit golven op onderkant dek) te bepalen is gebruik ge-maakt van de Recommended Practice DNV-RP-C205 Enviromental conditions and enviromental loads(hierna DNV-RP-C205), hoofdstuk 8.7.2.2 en 8.7.2.5. Hierin is de berekening van de belasting bepaald middelsvolgende formule.

p = C v = 1000 2 , = 3,80kN/m

Waarbij:ps = gemiddelde opwaartse golfslagkracht [kN/m]r = massa van water [kg/m]CPa = Gemiddelde opslagkracht cofficient (2, voor vlakke delen (8.7.2.5, DNV-RP-C205))v = relatieve snelheidverschil tussen het water en de brugdek (stroomsnelheid)

Geconcludeerd wordt dat de opwaartse belasting lager is dan het te verwachten dekgewicht. De belasting zalderhalve niet worden meegenomen in de beschouwing.



StroomsnelheidDe druk welke geleverd wordt door stromend water is bepaald conform NEN-EN 1991-1-6, art. 4.9.

pwa = k wa vwa2 = 1,44 1000 1,12 = 1742,4 N

m2= 1,74 kN

m2

Golfdruk methode GodaDe golfbelastingen worden bepaald met methode GODA. Voor de bepaling van de golfbelasting zijn de wind-golven maatgevend.

Figuur 42: Golfdrukken met methode GODA

Kanaalbodem: -2,70 m NAPBK fundatie poer: -1,95 m NAPBovenkant dek: +5,40 m NAPOnderkant dek: +4,30 m NAPBovenkant pijler: +4,05 m NAPBm: 4,00 mhw: + 3,51 mNAP (Waterpeil, conform tabel 7.5, Hydraulica veiligheid)Hs: 0,97 m (Golfhoogte, conform tabel 7.5, Hydraulica veiligheid)T: 3,45 s (Golfperiode, conform tabel 7.5, Hydraulica veiligheid)

De resultaten uit Bijlage 5 zijn als volgt:

Aangrijppunt belasting:h = 6,21 m NAPh = 2.7 + 6,21 = 3,51 m NAPh* = 2,39 mhbk golf = h + h* = + 5,90 m NAP (Golfoverslag wordt verwaarloosd)



Golfdrukken (Goda):p = 0 (Bovenzijde golf)

p = 13

p = 3,14

Belasting dek:p , = = 6,5h = 1,1mq , , = 7,15

M , , = q = 3,93

Belasting landhoofd:Belasting wordt verwaarloosd, gezien de lo-catie van het landhoofd in de dijklichaam.

Afmeting tbv belasting kolom:H = 0,25mH = 1,2mH = 4,42mH = H + H + H = 5,87m

Belasting onderslagbalk:p , , , = p H + p = 14,32

p , , , = p H + H + H =

10,92A = b h = 1,59 1,2 = 1,908mF , =

, , , , , , A = 24,1kN

Belasting kolom:q , , , = p , , , b , = 10,92 1,49= 16,27kN/mq , = p b , = 3,14 0,755 = 2,37kN/m

Belasting dek op landhoofd:Het landhoofd wordt belast door vier oplegblokken vanuit het dek.




De belasting is terug te vinden in Bijlage 8, hoofdstuk 24. De waarden zijn hierna gegeven.F , , , = 35kN => , , , =

, , ,

,= 38,89kN/m

F , , , = 22kN => , , , =, , ,

,= 31,43kN/m

F , , , = 22kN => , , , =, , ,

,= 31,43kN/m

F , , , = 35kN => , , , =, , ,

,= 38,89kN/m

Er wordt gerekend met een excentriciteit van de belasting t.o.v. de situatie van de ophoging.= + + = , + 0,25 = 0,875 (treedt niet op bij verhoogde situatie)

1100 11001850 18501860


Fz,1 Fz,4Fz,2 Fz,3

1100 11001850 18501860





F , , , = 9kN => , , , =, , ,

,= 10,00kN/m

F , , , = 0kN => , , , =, , ,

,= 0,00kN/m

F , , , = 0kN => , , , =, , ,

,= 0,00kN/m

F , , , = 9kN => , , , =, , ,

,= 10,00kN/m

NB Een negatieve waarde betreft een opwaartse kracht

Belasting dek op pijler:De pijler tussensteunpunt wordt belast door vier oplegblokken vanuit het dek.




De belasting is terug te vinden in Bijlage 8, hoofdstuk 24. De waarden zijn hierna gegeven.F , , , = 48kNF , , , = 24kNF , , , = 24kNF , , , = 48kNEr wordt gerekend met een excentriciteit van de belasting t.o.v. de situatie van de ophoging.

= + + = , + 0,25 + 1,25 = 2,1

F , , , = 17kNF , , , = 2kNF , , , = 2kN (opwaarts)F , , , = 17kN (opwaarts)

Fx,1& Mx,1

Fx,2 & Mx,2Fx,3 & Mx,3 Fx,4 & Mx,4

200 2001850 18501860

Pijler vooraanzicht

Fz,1 Fz,2 Fz,3 Fz,4



4.3.2 Verkeersongeval op het brugdek

Dek:Er wordt 2 keer een as-last BM2 op de rand van het dek geplaatst. Ten plaatse van BM 2 wordt geen BM 1 last-stelsel geplaast. Overige verkeersbelastingen worden niet in rekening gebracht. De belasting wordt niet in re-kening genomen voor de onderbouw, aangezien dit geen maatgevend belastingsgeval betreft.

Landhoofd:Er wordt een stootbelasting (100kN (0,5 m)) in rekening gebracht haaks op de schampkant. BM2 wordt niet inrekening gebracht, gezien het bereiden van de schampkant door BM1.

4.3.3 Aanvaring dek

Conform NEN-EN 1991-7, artikel 4.6.2 (4) dient, daar waar relevant, het dek van een brug te zijn berekend omeen equivalente statische kracht ten gevolge van de stoot door een schip in de richting loodrecht op de langsas (overspanning richting) van de brug te weerstaan.

De waarde voor de equivalente statische kracht is 200 kN haaks op het dek en 100 kN in langsrichting van hetdek.

Voor de afmetingen van het aangrijpingsoppervlak (a x b) van de belasting moet zijn aangehouden:a = 0,25 mb = 3,0 m

De totale belasting van een aanrijding is lager dan de belasting vanuit horizontale golfbelasting. Gezien de la-gere totale belasting wordt dit belastinggeval buiten beschouwing gelaten.

4.3.4 Aanvaring onderbouw

Er is een aanvaarbeveiliging voorzien rond de fundatie van de pijlers in de vaargeul. Er wordt derhalve geenrekening gehouden met aanvaringsbelasting van de pijler.

4.3.5 Stootbelasting op de bovenbouw

De belasting door aanrijding van het dek is een horizontale kracht tegen de zijkant van een dek. Voor de on-derdoorgaande onderhoudsweg wordt 200 kN aangehouden. Deze waarde is ontleend NEN-EN 1991-1-7 art.4.3.2 (NB). Aangehouden wordt de waarde voor vrachtwagens op binnenplaatsen. De afmetingen van hetlastvlak zijn:a = 0,25 m (hoogte)b = 2,00 m (breedte)De totale belasting van een aanrijding is lager dan de belasting vanuit horizontale golfbelasting. Gezien de la-gere totale belasting wordt dit belastinggeval buiten beschouwing gelaten.



4.3.6 IJsbelasting

Conform hoofdstuk 3.1 van de NEN-EN 1991-7+C1:2011/NB:2011 moet het belastinggeval ijsdruk werkend opeen brugpijler beschouwd te worden als zijnde een buitengewone ontwerpsituatie.

Conform ROK hoofdstuk 5.7, artikel 5.4 wordt het volgende beschreven.

Bij korte wanden, zoals de pijlerconstructies, dient de belasting te worden aangehouden volgens de EAU 2004.

Volgens EAU 2004, artikel 5.15.1 kunnen belastingen door ijs in verschillende vormen optreden:a) stootbelasting door drijvende ijsschotsen onder invloed van stroming/wind;b) ijsdruk t.g.v. voortstuwing door naastgelegen ijslagen of schipbewegingen;c) ijsdruk door thermische uitzetting van vaste ijslagen;d) verticale belastingen wanneer er ijs boven de constructie gevormd wordt of het ijs door fluctuaties van de

waterstand tegen de onderkant van de constructie gedrukt wordt.

De belasting grijpt aan op +0,5 m NAP. De belasting is bepaald aan de hand van de EAU 2004, artikel 5.15.3.Conform de ROK dient een ijsdikte gehanteerd te worden van 0,2 meter.

De kolommen van de pijlers staan onder een hoek van 70 graden.

Belasting ten gevolge van thermische uitzettingP = p d h = 44kN

Waarbij:p = 200d = 0,2mh = 1,1m

Moment breuk: P = c tan d h = 105,7kN

Waarbij:Waarde c dient bepaald te worden met behulp van de volgende tabel:

Hoek rand2 a []

Vorm cofficintverticale hoek kolom vanuit het horizontale vlak45 60 65 70 75

vanaf 75 0,017 0,019 0,020 0,021 0,027Voor tussenliggende hoeken dient de waarde lineair te worden genterpoleerd.

= = 0,833MN/m (conform EAU, artikel 5.15.3.1)k = 0,75 = 70gradend = 110cm, breedte constructie.h = 20cm, conform ROK aanvulling op NEN-EN 1991-1-7, artikel 5.4.



Beginnende ijsbewegingen (< 80 graden)Pijlers met kolommen met een helling kleiner dan 80 graden dient de belasting van de ijsbelasting wordenbepaald conform 5.15.3.3 van de EAU. De berekening dient met behulp van 2 formules berekend te worden,te weten:

Dwarskracht breuk: P = c k tan d h = 207,9kN

Waarbij:c = 0,11(Rechthoekige kolom) = = 0,417MN/m (conform EAU, artikel 5.15.3.1)k = 0,75 = 70gradend = 110cm, breedte constructie.h = 20cm, conform ROK aanvulling op NEN-EN 1991-1-7, artikel 5.4.

Drijvend ijsbelastingOnafhankelijk van de vorm van de doorsnede van de pijlerdoorsnede dient de horizontale belasting door heteffect van drijvend ijs berekend te worden op basis van de in 5.15.3.2 van de EAU beschreven formule:P = 0,36 d , h . = 254,7kN (maatgevend)

Waarbij: = 2,5MN/md = 110cm, breedte constructie. Wordt in de berekening bepaald.h = 20cm, conform ROK aanvulling op NEN-EN 1991-1-7, artikel 5.4.

Drijvend ijsbelasting is maatgevend en zal worden toegepast in het model.



4.3.7 Vermoeiing

Wordt in deze fase niet berekend, echter voor de bepalende onderdelen wordt in de UGT een spanning in dewapening gehandteerd van 175 MPa om dit effect in rekening te brengen.

Pp

2850



4.4 Belastingcombinaties

Conform ontwerpbasis Civiel zullen de belastingcombinaties worden beschouwd per constructieonderdeel. Debelastingcombinaties worden in lastgroepen onderverdeeld en de diverse combinaties worden door SCIA ge-gevenereerd. De bepaling van de lastgroepen per constructieonderdeel is terug te vinden in Bijlage 6.



5. Modellering en validatie modellen5.1 Dek

Figuur 48 Vorm dekconstructie

De dekken worden in het werk nagespannen. De velden hebben een overspanning van 26,0 meter, waarbijom de 2 velden een voegconstructie wordt geplaatst. Er worden vier oplegging toegepast, per ondersteu-ningsconstructie. De hoek (ca. 81 graden) van de ondersteuning ten opzichte van het dek wordt in deze fasebuiten beschouwing gelaten. Het dek wordt op 4 oplegblokken geplaatst. Het model is in Figuur 49 getoond.

Figuur 49 Model dek

In de model van het dek zijn de opleggingen en de effecten van de stijfheid van de pijler verwerkt. Hierbij ismiddels enkele itteraties gekomen tot een optimaal bloktype. Stijfheid afkomstig vanuit de pijler is in een vroegstadium bepaald. Nadien zijn er wijzigingen opgetreden in de vormgeving van de pijler. De wijzigingen van devormgeving van de pijler hebben geen noemenswaardige invloed. Het dek is opgelegd op 4 opleggingen. Hartbuitenste opleggingen ligt op 850 mm van onderkant rand dek. De tussen liggende oplegblokken liggen 1,82meter naar binnen.

De locatie van de opleggingen zijn verduidelijkt middels het volgende figuur.

Figuur 51 Locatie veren onder dek

NB De locatie van de veren onder het dek zijn verschillend van de locatie van de onderbouw. Dit gezien demodellering van het dek zonder schuinte en de pijler die de extra lengte wel heeft.

850 1820 18201830 850

kv,opl1 kv,opl1kv,opl2 kv,opl2



De stijfheden van de opleggingen zijn als volgt bepaald.Buitenste oplegblok:

,= + =

Binnenste oplegblok:,

= + + =

De stijfheden van de opleggingen zijn terug te vinden in Bijlage 7. De veerstijfheid van de pijler ten gevolge vaneen eenheidslast van 1MN bepaald. De resultaten zijn in de volgende tabel verwoord.

Tabel 6 Toegepaste veerstijfheden ondersteuning dekOpleglocatie Afme-

ting blokL x B x H

[mm]

[MN/m] [MN/m] [MN/m] [MN/m] [MN/m] [MN/m]

Eindveldbuitenzijde

400 x600 x

73

1699 xxx 777 xxx 533 4,50

Eindveldbinnenzijde

250 x400 x

52

xxx 951 777 327 185 2,81

Tussenveldbuitenzijde

600 x700 x

94

2313 xxx 777 xxx 582 5,91

Tussenveldbinnenzijde

350 x450 x

73

xxx 783 777 327 178 2,95

De toegepaste E-modulus is gebasseerd op een gedeeltelijk gescheurde voorgespannen doorsnede. De E-mo-dulus is gesteld op 20.000 MPa.



5.2 Pijlers

Voor de pijlers is een beschouwing gepleegd aangaande de pijler in de vaargeul. De pijler in de vaargeul heeftde langste kolommen en is derhalve bepalend voor de toe te passen minimale afmetingen van de doorsnedevan de constructieonderdelen.

Figuur 52 Vorm pijler

Het toegepaste model is in het volgende figuur verwoord.

Figuur 53 Model pijler

Ten behoeve van de stijfheid is rekening gehouden met een gescheurde doorsnede. Hiertoe is Ecm/3 gehand-teerd om de stijfheid in rekening te brengen. Voor de prefab betonpalen (vk 450) is met een ongescheurdemodulus gerekend en de startpunt van de bedding op de palen is 1 meter. Voor de bedding is de gemiddeldewaarde gehandteerd, zie Bijlage 13.



De vorm van de kolommen is benaderd met een in hoogte verlopende doorsnede. Hierbij de verplaatsing vande zwaartelijn niet verdisconteerd in de berekening, aangezien het effect op de krachtsverdeling klein is.

De onderslagbalk heeft een over de hoogte verlopende doorsnede. Deze vorm is benaderd door een rechthoe-kige doorsnede in te voeren van 1590 x 1200. Hiermee is het gewicht van deze oppervlakte correct benaderd.De stijfheid is incorrect. Hiertoe is de stijfheid verdisconteerd middels de E-modulus. De berekening ishierna uitgewerkt.

Het PPN bedraagt: -13,5m NAPSchoorstand: 5:1

Bepaling stijfheid onderslagbalk:Voor de te beschouwen doorsnede wordt verwezen naar Figuur 52.

z =

= 587,42mm

I = 100 1200 + 100 1200 z 1200 + 1490 1200 + 1490 1200 z

1200 = 2,24 10 mmE = 10933MPaEI = E I = 2,447 10 Nmm

Bepaling E-modulus equivalente doorsnede:

, = 1590 1200 = 2,29 10

=,

= 10689

5.3 Landhoofden

Voor de landhoofden is een beschouwing gepleegd aangaande het landhoofd aan de zuidzijde, zie volgendefiguur. Deze heeft de maximale paallengte en heeft de slechtste grondslag en is bepalend voor de dimensione-ring van de landhoofden.



Figuur 54 Landhoofd

Ten behoeve van de stijfheid is rekening gehouden met een gescheurde doorsnede. Hiertoe is Ecm/3 gehand-teerd om de stijfheid in rekening te brengen. Voor de prefab betonpalen (vk 450) is met een gescheurde en eenongescheurde modulus gerekend en de startpunt van de bedding op de palen is 2 meter. Hiermee is het effectvan het ontbreken van de bedding door het voorliggende talud in rekening gebracht. Voor de prefab betonpalen(vk 350) onder de vleugelwand is met een gescheurde en een ongescheurde modulus gerekend en de startpuntvan de bedding op de palen is 1 meter. Voor de bedding is de gemiddelde waarde gehanteerd, zie Bijlage 13.Het model is terug te vinden in de volgende figuren.

Er worden onder de poer palen vk450 (schoor 8:1) toegepast en onder de vleugelwand een paal vk350(te lood).Het PPN van de palen vk 450 bedraagt: -1

VO Wegverbinding Nieuwendijk

Documents

Transcript of VO Wegverbinding Nieuwendijk