RIS311717 Bijlage 2a Rapport RHDHV Teschinsche levensduur De Steel

RAPPORT Pier Scheveningen Onderzoek Huidige Staat van de Steel Klant:

Kondor Wessels

Referentie: BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001 Status:

S0/P01.01

Datum:

13 december 2021

Projectgerelateerd

HASKONINGDHV NEDERLAND B.V.

George Hintzenweg 85 3068 AX Rotterdam Industry & Buildings Trade register number: 56515154 +31 88 348 90 00 T +31 10 209 44 26 F info@rhdhv.com E royalhaskoningdhv.com W

Titel document: Pier Scheveningen Ondertitel: Referentie: BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001 Status: P01.01/S0 Datum: 13 december 2021 Projectnaam: Pier check Projectnummer: BI1709 Auteur(s): Peter Flink Opgesteld door: Peter Flink Gecontroleerd door: Wouter Meijers Datum: 22-09-2021 Goedgekeurd door: Walter van Adrichem Datum: 29-09-2021

Classificatie Projectgerelateerd

Behoudens andersluidende afspraken met de Opdrachtgever, mag niets uit dit document worden verveelvoudigd of openbaar gemaakt of worden gebruikt voor een ander doel dan waarvoor het document is vervaardigd. HaskoningDHV Nederland B.V. aanvaardt geen enkele verantwoordelijkheid of aansprakelijkheid voor dit document, anders dan jegens de Opdrachtgever. Let op: dit document bevat persoonsgegevens van medewerkers van HaskoningDHV Nederland B.V. en dient voor publicatie of anderszins openbaar maken te worden geanonimiseerd. 13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

i

Projectgerelateerd

Inhoud 1

Inleiding

1

1.1

Achtergrond

1

1.2

Constructie Omschrijving en afbakening

1

1.2.1 1.2.2 1.2.3

Cassetteplaten Kespen Materialen

2 4 5

1.3

Scope

5

2

Inspectie Nebest

7

2.1

Schade Locaties

7

2.2

Visualisatie Schade

1

2.3

Kwantificering Schade

3

2.4

Inmeting Staaf

3

3

Invloed Geconstateerde Schade

5

3.1

Doorsnede Reductie

5

3.2

Aanhechting

6

3.2.1 3.2.2

Oplegging Veldwapening

6 6

3.3

Consequenties

7

3.3.1 3.3.2

Oplegging Veldwapening

7 8

4

Belastingen

9

4.1

Eigen Gewicht

9

4.2

Golfslag

9

4.3

Wind

10

4.4

Opgelegde Variabele Belasting

10

4.5

Afwerklaag

10

5

NEN 8700

11

5.1

Reductie Levensduur

11

5.2

Reductie Belasting Factoren

11

6

Diana Berekeningen

12

6.1

Geometrie

12

6.2

Materialen

12

6.3

Opleggingen

13

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

ii

Projectgerelateerd

6.4

Belastingen

13

6.5

Resultaten Nieuwbouw Niveau

16

6.5.1 6.5.2

Buigende Momenten Dwarskracht

17 17

6.6

Resultaten NEN8700 Afkeur Niveau

18

6.6.1 6.6.2

Buigende Momenten Dwarskracht

19 19

7

Capaciteit

21

7.1

Veldmomenten

21

7.1.1 7.1.2

Positief Moment Negatief Moment

21 22

7.2

Opleggingsmoment

22

7.2.1 7.2.2

Positief Moment Negatief Moment

22 23

7.3

Dwarskracht

23

8

Combinatie en Verificatie

24

8.1

Handberekening Eigen Gewicht

24

8.2

Combinatie DIANA en Handberekening

24

8.3

Verificatie

25

8.3.1 8.3.2 8.3.3

Positief Veldmoment Negatief Steunpuntsmoment Dwarskracht

25 26 26

9

Bepaling Maximale Belasting

28

9.1

Resultaten DIANA

28

9.2

Capaciteit Rib

29

9.3

Bepaling Maximale Belasting Dek

30

9.4

Aanvullende Criteria

31

10

Kespen

32

10.1

Geconstateerde Schade

32

10.2

Belastingen

33

10.3

Optredende Momenten

33

10.4

Capaciteit Kespen

34

11

Restlevensduur

36

11.1

Vergelijking Oude Prognose met Huidige Staat

37

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

iii

Projectgerelateerd

12

Samenvatting en conclusie

39

13

Aanpak en advies

40

14

Referenties

41

A1

Bijlage: overzicht uitgevoerde onderzoeken staat Pier

42

A2

Bijlage: Handberekeningen Belasting en Capaciteit

43

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

iv

Projectgerelateerd

1

Inleiding

Dit rapport betreft de constructieve staat van de Pier in Scheveningen, in het bijzonder de steel. Deze inleiding zal kort ingaan op de achtergrond van dit onderzoek, een omschrijving van de constructie, en een plan van aanpak voor het onderzoek. De constructieve staat van de eilanden wordt beschouwd in een separaat rapport.

1.1

Achtergrond

De Pier te Scheveningen, zie Figuur 1-1, staat al 60 jaar en is gedurende die tijd onderworpen aan weer en wind. De Pier bestaat uit de steel en enkele eilanden. De eigenaar (Kondor Wessels Vastgoed en Xcentric) heeft aangegeven de Pier te herontwikkelen. Hiervoor is het noodzakelijk inzicht te krijgen in hoe lang de constructie van de steel van de Pier in zijn huidige staat mee kan en welke delen hiervan constructief te behouden en revitaliseren zijn. Aan Royal HaskoningDHV (RHDHV) is gevraagd dit inzichtelijk te maken. De constructieve staat van de Pier is de afgelopen jaren al meermaals onderzocht. Een overzicht van alle uitgevoerde onderzoeken is in bijlage A1 terug te vinden.

Figuur 1-1: Pier te Scheveningen

1.2

Constructie Omschrijving en afbakening

De Pier te Scheveningen loopt vanaf de boulevard de zee in, en is te zien in Figuur 1-2 en Figuur 1-3. In dit rapport wordt primair gekeken naar de steel. De eerste 70 meter van de steel vanaf de Boulevard (de aanlanding) is buiten beschouwing gelaten. In Figuur 1-3 te zien van stramien 1 tot stramien 4. Hiervan kan al met zekerheid gezegd worden dat de technische levensduur aan zijn einde is. In 2012 is hier geconstateerd dat de in-situ gestorte betondelen gebreken vertoonde. Hiervoor is een tijdelijke constructieve ondersteuning aangebracht. In 2013 zijn de palen onder de Pier beschouwd en is geconstateerd dat meerdere palen grove gebreken vertoonde. Alle palen onder de steel en enkele onder de eilanden zijn toen gerepareerd en geconserveerd voor 50 jaar. In dit rapport wordt gekeken naar de prefab dek platen waaruit de steel van de Pier grotendeels bestaat. Het bekeken deel is figuur 1-3 middels een rode cirkel aangegeven. De stramienlengte hiervan is 12 meter in lengte richting, met dilataties op stramien 6, 13 en 20. Er zijn 2 kolommen over de breedte van de brug, met een hart-op-hart afstand van 7 of 8 meter afhankelijk van de breedte van het dek. Deze varieert van 12 t/m 14 meter. De fundering van de brug betreft voorgespannen betonnen elementen die gelanst en nageheid zijn. Deze zijn achteraf met stampbeton gevuld.

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

1

Projectgerelateerd

Figuur 1-2: Zijaanzicht Pier [1]

Figuur 1-3: Locaties cassetteplaten [2]

1.2.1

Cassetteplaten

Aan de zeezijde, vanaf stramien 6, bestaat de Pier geheel uit cassetteplaten. Tussen as 4 en 6 zijn zowel cassetteplaten als in-situ gestorte beton platen aanwezig. Voor de locaties zie Figuur 1-3. De platen worden in Figuur 1-4 weergegeven op foto. In Figuur 1-5, Figuur 1-6 en Figuur 1-7 zijn doorsnedetekeningen weergegeven. De cassetteplaten zijn prefab voorgespannen elementen die overspannen tussen de kespen. Op locatie zijn de cassetteplaten momentvast met elkaar doorgeschakeld. Hiervoor is een koppelstaaf per rib toegevoegd die aan een ingegoten verbindingsstuk in de kesp gelast is. Vervolgens is de knoop aangegoten met beton. Zijdelings worden de kespen aan elkaar verbonden door middel van nagespannen stalen koppelstaven.

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

2

Projectgerelateerd

Figuur 1-4: Foto onderzijde pier ter plaatse van cassetteplaten [2]

Figuur 1-5: Doorsnede cassette element, midden van overspanning [3]

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

3

Projectgerelateerd

Figuur 1-6: Doorsnede cassette element, bij oplegging [3]

Figuur 1-7: Langs doorsnede cassetteplaat [3]

1.2.2

Kespen

De dekplaten worden ondersteund door kespen. Elke kesp wordt ondersteund door twee palen, waarbij een deel van de kesp aan beide zijkanten over de paal uithangt. Er zijn verschillende kesp soorten binnen de constructie, afhankelijk van de breedte van de pier. Er is enkel gedetailleerde informatie beschikbaar over de kortere kespen. Deze kespen zijn voorgespannen betonnen liggers met een variabele doorsnede over de lengte. Een zijaanzicht wordt gegeven in Figuur 1-8 en twee doorsnedes worden gegeven in Figuur 1-9.

Figuur 1-8: Zijaanzicht kesp [3]

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

4

Projectgerelateerd

Figuur 1-9: Doorsnede kesp (Links) einddoorsnede. (Rechts) Middendoorsnede.

1.2.3

Materialen

Twee soorten materiaal zijn aanwezig in de cassetteplaten. Beton en wapeningsstaal. In 2012 is er een betononderzoek gedaan waaruit bleek dat de betonkwaliteit van het deel boven zee B45 is [4], wat tegenwoordig C35/45 genoemd wordt. Voor de prefab onderdelen zijn geen betonkwaliteit te vinden, echter het is aannemelijk dat deze van dezelfde of betere kwaliteit zijn. De basiseigenschappen hiervan worden in Tabel 1-1. Voor het voorspanstaal wordt QP160 gebruikt. De basiseigenschappen hiervan worden in Tabel 1-2 weergegeven. Tabel 1-1: Eigenschappen beton C35/45

Eigenschap

Waarde

Eenheid

Elasticiteitsmodulus

34.1

GPa

Druksterkte Karakteristiek

35

MPa

Druksterkte Ontwerpwaarde

23.3

MPa

Dichtheid

2500

kg/m3

Tabel 1-2: Eigenschappen voorspanstaal QP160

Eigenschap

Waarde

Eenheid

Elasticiteitsmodulus

200

GPa

Vloeigrens

1570

MPa

Ontwerp Sterkte

1427

MPa

Dichtheid

7850

kg/m3

1.3

Scope

Dit rapport volgt meerdere onderzoeken naar de staat van de pier. Zo zijn er in het verleden al gebreken gevonden aan de in-situ dekplaten en de palen. Het in-situ dek is voorzien van een

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

5

Projectgerelateerd

tijdelijke ondersteuning. Bij revitalisatie van de pier zal dit onderdeel vervangen moeten worden. De palen onder de brug zijn waar nodig gerepareerd en allemaal geconserveerd. Gezien deze ingreep wordt niet getwijfeld aan de veiligheid van deze onderdelen. Deze twee onderdelen vallen daarom buiten de scope van dit onderzoek. In de huidige plannen voor de pier is hergebruik van de eilanden ook niet opgenomen. Deze vallen daarom ook buiten de scope. De focus van dit onderzoek is daarom de cassetteplaten van de brug van de pier. De kespen die de verbinding maken tussen de cassetteplaten en de palen zullen ook beschouwd worden. De pier wordt enkel onderzocht worden op constructieve veiligheid, de uiterste grens toestand.

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

6

Projectgerelateerd

2

Inspectie Nebest

Tussen maandag 10 mei en woensdag 12 mei 2021 is een inspectie van de staat van de pier uitgevoerd door Nebest. Er is gekeken naar de schades aan de brug vanaf land tot circa as 19. Verder zeewaarts was niet mogelijk in verband met waterdiepte. De pier is enkel vanaf onder geïnspecteerd. Van bovenaf inspecteren is niet zinvol aangezien de constructieve elementen bedekt zijn, en dus geen corrosie verwacht wordt.

2.1

Schade Locaties

Bij de inspectie zijn betonschades in kaart gebracht. De locaties hiervan worden weergegeven in Figuur 2-1 t/m Figuur 2-3. Globaal lijkt er meer schade te zitten tussen assen 6 en 13 dan tussen 13 en 20. Hoe dit komt is onduidelijk. Ook lijkt het erop dat de ribben die beschadigd zijn vaak meerdere beschadigingen hebben. Tabel 2-1: Schade kleurcodering

Kleur

Betekenis Schade aan beton Schade aan beton met roestvorming Schade waarbij wapening bloot is komen te liggen

Figuur 2-1:Inspectiegebied as 4 t/m 6

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

7

Projectgerelateerd

Figuur 2-2: Inspectiegebied as 6 t/m 13

Diameter meting

Einde inspectie ivm waterdiepte

Figuur 2-3: Inspectiegebied as 13 t/m 20

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

1

Projectgerelateerd

2.2

Visualisatie Schade

In Figuur 2-4 t/m Figuur 2-7 worden enkele foto’s van schades weergegeven. Hierbij is gekozen om typerende schadeniveaus te presenteren.

Figuur 2-4: Typisch schade aan rib

Figuur 2-5: Typische schade aan kopse kant kesp

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

1

Projectgerelateerd

Figuur 2-6: Typische schade voute

Figuur 2-7: Typische schade midden kesp

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

2

Projectgerelateerd

2.3

Kwantificering Schade

Een kwantitatieve vergelijking van het aantal schades dat geconstateerd is tijdens verschillende inspecties is weergegeven in Tabel 2-2. Het is opmerkelijk dat het aantal schades tussen 2007 en 2021 is afgenomen. Voor zover bekend zijn er in de tussentijd geen renovaties aan de pier uitgevoerd en het is uitgesloten dat de pier zonder renovatie van staat verbeterd is. Er zijn enkele mogelijke redenen hiervoor:  De inspectie is vanaf het strand i.p.v. een hoogwerker uitgevoerd  Kleinere schades zijn samen grotere schades geworden  Schades zijn anders gedefinieerd Tabel 2-2:Aantal gevonden schades tijdens inspecties in de loop der jaren

Totaal Schades Eind As

2001

2007

5

11

18

7

6

1.2

6

21

31

8

6

1.3

14

14

10

1.4

7

2.4

2021 Aantal Platen

Schade Per Plaat

8

17

30

11

10

1.1

9

13

17

13

8

1.6

10

8

17

13

8

1.6

11

6

8

0.8

12

14

8

1.8

13

17

8

2.1

14

10

8

1.3

15

7

8

0.9

16

5

8

0.6

17

2

10

0.2

18

16

10

1.6

19

5

8

0.6

Inmeting Staaf

Voor een staaf in het veld 14-15 is een diametermeting uitgevoerd. Deze wordt weergegeven in Figuur 2-8. Uit de meting blijkt dat de resterende diameter 23.6 mm is van de oorspronkelijke 25 mm, ofwel een afname van 1.4mm.

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

3

Projectgerelateerd

Figuur 2-8: Inmeten diameter gecorrodeerde staaf

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

4

Projectgerelateerd

3

Invloed Geconstateerde Schade

In dit hoofdstuk wordt ingegaan op de invloed van de geconstateerde schades. Hierbij wordt gekeken naar de doorsnede reductie van de wapening, de aanhechting van de wapening en de consequenties van de schades.

3.1

Doorsnede Reductie

Uit een TNO-inspectie van de pier in 2007 [5], bleek dat de toen geteste wapening eenzijdig gecorrodeerd was. Echter betrof dit een wapeningstaaf die eenzijdig bloot was komen te liggen. De staaf die door Nebest ingemeten is, is rondom vrij van beton waardoor de kans aanwezig is dat deze rondom gecorrodeerd is. Echter is dit niet met zekerheid te zeggen. De twee doorsnede reductie modellen worden in Figuur 3-1 weergegeven. De numerieke waarden worden in Tabel 3-1 weergegeven. De doorsnede reductie verdient enige duiding. De staaf die hier gemeten is niet representatief voor alle staven. Deze staaf is ingemeten omdat deze volledig vrij is gekomen van het beton en daarom zonder extra schade aan te richten ingemeten kon worden. Het volgt daaruit dat deze staaf een van de ergst gecorrodeerde staven is. Voor de staven die niet vrijgekomen zijn is waarschijnlijk een eenzijdig afnamemodel een betere benadering. Dit duidt erop dat de doorsnedeafname op dit moment nog niet tot significante reductie van de capaciteit leidt. Let hierbij op dat de doorsnede afname voor kleinere staven relatief veel harder gaat. Dit wordt weergegeven in Figuur 3-2. Als noot wordt hier toegevoegd dat de doorsnede reductie voor het vervolg van dit rapport geen rol zal spelen. Conserveren of vervangen van de pier vergt geruime tijd.

Indien er nu corrosie zichtbaar is, is het redelijk om aan te nemen dat de aangetaste 5 mm staven volledig verroest zijn ten tijde van conservering of vervanging. Uit paragraaf 3.1 blijkt dat de koppelstaaf niet langer een rol speelt in de constructieve veiligheid.

d/2 Figuur 3-1: Doorsnede vermindering (Links) eenzijdig [5]. (Rechts) Rondom

Tabel 3-1: Doorsnede Afname

Eigenschap

Eenzijdige Afname

Afname Rondom

Eenheid

Oorspronkelijke Doorsnede

491

491

mm2

Diameter afname

1.4

1.4

mm

Resterende Doorsnede

480

437

mm2

Procentueel Restant

97.8

89.1

%

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

5

Projectgerelateerd

Figuur 3-2: Resterende doorsnede als functie van diameter afname, eenzijdig model.

3.2

Aanhechting

Een punt van zorg voor de wapening is de aanhechting aan het beton. Bij de ingemeten staaf is duidelijk te zien dat deze (lokaal) geen hechting meer heeft met het beton. Maar voor sommige staven is dit minder duidelijk. Er wordt meerdere keren in de inspectie aangekaart dat er losliggend of holklinkend beton geconstateerd is. Dit duidt erop dat er ruimte is ontstaan tussen beton en staal en daarmee de aanhechting verminderd is en mogelijk zelfs afwezig. Zo lang als de staaf nog voldoende effectieve verankeringslengte heeft om de benodigde kracht te ontwikkelen, is dit nog geen probleem. De situaties voor de koppelstaven en voor de veldwapening zijn hierin anders.

3.2.1

Oplegging

Voor de schades nabij de oplegging, waar in alle waarschijnlijkheid de corrosie optreedt in de koppelstaaf, valt te twijfelen of er nog voldoende verankering is indien het beton los of holklinkend is. Het aantal staven waarbij dit optreedt is vooralsnog beperkt.

Figuur 3-3: Verankering van de koppelstaaf

3.2.2

Veldwapening

De veldwapening wordt deels onderin en deels bovenin de rib verankerd. Zie hiervoor Figuur 3-4. Voor de wapening die bovenin de doorsnede verankerd zit wordt niet getwijfeld aan de verankering. Voor wapening die onderin verankerd zit kan bij schade aan de rib de aanhechting verminderen. Echter gezien de lengte van de plaat ten opzichte van het formaat van de optredende schades, lijkt

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

6

Projectgerelateerd

het voor de hand te liggen dat ook deze staven nog voldoende onbeschadigde lengte hebben voor een degelijke verankering.

Figuur 3-4: Verankering van de veldwapening

3.3

Consequenties

In dit paragraaf wordt ingegaan op de gevolgen voor de draagkracht van de geconstateerde schades.

3.3.1

Oplegging

De koppelstaven bij de oplegging, zie grote staaf onderin figuur Figuur 3-5, zijn alleen aanwezig om een momentvast systeem te genereren indien er een positief steunpuntsmoment ontstaat. Dit zou het geval kunnen zijn bij hevige wind en golfslag in de lengterichting van de pier. Slechts 1 staaf wordt met de kesp verbonden voor deze functie. Daarom kan een rib waarbij deze staaf los is gekomen of gecorrodeerd is geen positief steunpuntsmoment meer opnemen. Voor een negatief steunpuntsmoment kan corrosie van de onderkant ook invloed hebben. Het afspatten van beton leidt tot doorsnedevermindering. Indien de wapening onvoldoende blijkt zou hier een scharnier ontstaan, als gevolg zou er een groter moment in de palen ontstaan evenals een groter negatief steunpuntsmoment in het naastliggende veld. De negatieve steunpuntsmoment capaciteit wordt niet in twijfel getrokken. Eerst zal getoetst worden of de koppelstaven het positieve moment op kunnen nemen. Geen corrosie waargenomen

1

Figuur 3-5: Rib cassette element, doorsnede bij oplegging

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

7

Projectgerelateerd

3.3.2

Veldwapening

De veldwapening is een kritisch onderdeel. Elke gecorrodeerde staaf zal leiden tot gereduceerde draagkracht. Echter zijn de staven over de diepte van de rib verdeeld, zie Figuur 3-6. De corrosie zal van buitenaf naar binnen toe optreden. Gezien de verdeling van de wapeningsstaven zullen deze dus per 1 of per 4 gaan corroderen. Het is ook waarschijnlijk dat de buitenste wapeningsstaven corroderen, terwijl de binnenste nog geen corrosie verschijnselen vertonen. In de verificatie in paragraaf 8.3.1, wordt ervan uitgegaan dat de wapening corrodeert in de volgorde zoals weergegeven in Figuur 3-6. Dit wordt aangeduid met de corrosie levels. Er zit echter een stochastisch element in het corroderen van de wapeningsstaven. Er zijn daarom ook ribben met afwijkende corrosie beelden, waarbij bijvoorbeeld een kant van de rib zwaardere corrosie vertoont dan de andere kant. Dit effect wordt versterkt omdat voor veel platen de rib aan 1 kant aangestort is. Gezien de geringe diameter kan gesteld worden dat na corrosie initiatie de doorsnede reductie relatief snel zal optreden. Een voorbeeld hiervan is opgetreden tussen 2001 en 2005. In 2001 is geen schade aangetroffen, terwijl op dezelfde locatie in 2005 de wapening volledig doorgeroest was [6]. Het was hierbij niet duidelijk welke staven allemaal doorgeroest waren.

Gezien deze snelle afname in de doorsnede zullen staven die corrosie vertonen volledig buiten de capaciteitsbeschouwing gelaten worden.

1

Figuur 3-6: Rib cassette element, middendoorsnede

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

8

Projectgerelateerd

4

Belastingen

In dit hoofdstuk worden de belastingen toegelicht. De gevolgen van het eigen gewicht worden handmatig bepaald. De gevolgen van de andere belastingen worden door middel van een DIANA model bepaald. Deze splitsing is gemaakt omdat het eigen gewicht van de platen direct bij het in hijsen aanwezig was. Terwijl andere belastingen pas actief konden worden na het uitharden van de natte knopen.

4.1

Eigen Gewicht

Het eigen gewicht bestaat uit 2 componenten: het gewicht van het dek en het gewicht van de ribben. Voor het gewicht van de ribben wordt een gemiddelde breedte van circa 0.145 meter gebruikt, waardoor het tussengelegen gedeelte dek 1.21 meter bedraagt. Voor het dek geldt een dikte van 0.12 meter. Het gewicht van 1 plaat wordt bepaald in Vergelijking 4-1. Vergelijking 4-1: Bepaling gewicht cassetteplaten

𝑊 =𝑔𝜌

(2𝑏

ℎ

+𝑏

ℎ

)

𝑊 = 9.81 ∗ 2500 (2 ∗ 0.145 ∗ 0.5 + 1.21 ∗ 0.12) = 7117

4.2

𝑁 𝑚

Golfslag

Om de golfbelasting tegen de palen te bepalen zijn enkele standaard waardes gebruikt en waar nodig met aannames aangevuld. Deze worden in Vergelijking 4-2 gebruikt om de pieksnelheid van een waterdeeltje te bepalen. Deze snelheid wordt vervolgens gebruikt in Vergelijking 4-3 om de piekbelasting te bepalen. Deze belasting wordt op de paal aangebracht vanaf het grondniveau tot aan bovenkant van de golf. De golfslag belasting wordt conservatief op alle palen gezet, in de werkelijkheid zal een golf slechts enkele palen in dezelfde richting belasten. Met het bepalen van de golfslag is rekening gehouden met 1.5m gronderosie, maar is zeespiegelstijging buiten beschouwing gelaten. Tabel 4-1: Eigenschappen gebruikt voor bepalen golfbelasting

Eigenschap

Waarde

Eenheid

Aantekening

Dichtheid Zeewater, ρ 1025

kg/m3

Waterdiepte, z

4.3

m

Grondniveau anno 1995 [7] min 1.5m, i.v.m. potentiële erosie

Golfamplitude, A

3.01

m

Aanname 0.7 * waterdiepte

Cd

1.17

[-]

Cm

2

[-]

Golflengte, λ

86

m

Kolomdiameter, D

0.8

m

20 keer de waterdiepte

Vergelijking 4-2: Bepaling maximale deeltjes snelheid in een golf. [8]

𝑢

13 december 2021

,

𝜋2𝐴 cosh 𝑘(𝑧 + 𝐴) = 𝑇 = 5.1𝑚/𝑠 sinh(𝑘ℎ)

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

9

Projectgerelateerd

𝑇=

𝜆

𝑔𝑧 2𝜋 𝑘= 𝜆

Vergelijking 4-3: Bepaling golfkracht [8]

𝐹

4.3

= 𝜌𝐶 𝜋

𝐷 2

∗𝜔𝑢

,

1 cos(𝜔𝑡) + 𝜌𝐷 𝑢 2 2𝜋 𝜔= 𝑇

,

sin(𝜔𝑡)

= 12803

𝑁 𝑚

Wind

Voor deze analyse wordt alleen gekeken naar de stabiliteit van de pier in lengte richting. Er is geen reden om te twijfelen aan de stabiliteit in de dwarsrichting. De stabiliteit hiervan is gewaarborgd en geconserveerd bij de renovatie van de paal/kesp verbinding. Daarom wordt alleen gekeken naar de windwrijving in de lengte richting. Deze wordt bepaald conform Eurocode 1-4 [9]. Hiervoor wordt een wrijvingscoëfficiënt van 0.04 voor zeer ruw gebruikt. De nuttige constructie hoogte is geschat op 17.5m, in gebied II categorie kust. Dit leidt tot een stuwdruk van 1.47kN/m2. De windbelasting volgt dan uit Vergelijking 4-4. Vergelijking 4-4: Wind wrijving op constructie

𝑞

4.4

,

= 𝑐 𝑞(𝑧 ) = 0.04 ∗ 1.47 = 0.0588

𝑘𝑁 𝑚

Opgelegde Variabele Belasting

De opgelegde variabele belasting bedraagt 5 kN/m2 conform de belasting categorie C: bijeenkomstruimtes.

4.5

Afwerklaag

In 2001 is een afwerklaag aangebracht op de constructie. Het gewicht hiervan bedraagt 2.26 kN/m2. Dit is te herleiden uit een voorgaand onderzoek naar de staat van de pier [4].

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

10

Projectgerelateerd

5

NEN 8700

Bij beoordeling van bestaande bouw mag de NEN8700 toegepast worden. Deze houdt er rekening mee dat een bestaande constructie niet hetzelfde niveau hoeft te hebben als nieuwbouw. Bij bestaande bouw is het toegestaan om minder strenge regels te hanteren dan voor nieuwbouw.

5.1

Reductie Levensduur

Artikel 2.3.2 van de NEN 8700 staat toe om de rekenkundige belasting op de constructie te verminderen indien er sprake is van een korte restlevensduur. Aangezien de wens is om de brug nog te benutten voor onbepaalde tijd wordt hier geen rekening mee gehouden.

5.2

Reductie Belasting Factoren

Artikel A1.3.1 van de NEN8700 staat het toe om voor bestaande constructies te rekenen met verlaagde belasting factoren. Dit omdat het verhogen van de veiligheid van een bestaande constructie disproportioneel zwaar weegt in vergelijking met het verhogen van de veiligheid voor een nieuwbouw constructie. De toe te passen belastingfactoren zijn weergegeven in Tabel 5-1. Tabel 5-1: Belasting Factoren voor nieuwbouw, verbouw, en afkeur niveau

Belasting type

Verbouw Niveau

Afkeur Niveau

Eigen Gewicht Ongunstig 1.2

1.15

1.1

Eigen Gewicht Gunstig

0.9

0.9

0.9

Veranderlijke Belasting

1.5

1.3

1.15

Wind Belasting

1.5

1.4

1.3

13 december 2021

Nieuwbouw Niveau

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

11

Projectgerelateerd

6

Diana Berekeningen

In dit hoofdstuk wordt het DIANA model toegelicht.

6.1

Geometrie

In Figuur 6-1 wordt het DIANA model weergegeven. De geometrische eigenschappen van dit model worden in Tabel 6-1 weergegeven. Het model is een representatief model bedoeld om de krachtenverdeling tussen de cassette velden en de palen te analyseren. Ofwel, hiermee wordt het positieve steunpuntsmoment ten gevolge van de golf en windbelasting bepaald. Het model is representatief voor de halve breedte van pier. Er wordt 1 paal gemodelleerd en een ligger met equivalente doorsnede eigenschappen als de helft van de ribben. Het dek tussen de ribben wordt als toegevoegde belasting gemodelleerd.

Figuur 6-1: DIANA model

Tabel 6-1: Geometrische Eigenschappen DIANA Model

Geometrische Eigenschap

Waarde

Eenheid

Stramien Lengte

12

m

Paalpunt Niveau

9

m - NAP

Bodem Niveau

4.3

m - NAP

1.5m erosie t.o.v. [7] pagina 116

Dek Hoogte

10.571

m + NAP

Maximale waarde conform inmeting [7]. Helling buiten beschouwing gelaten.

Hoogte Rib

0.5

m

Breedte Rib

0.145

m

Aantal Ribben

8

6.2

Aantekening

Gemiddelde breedte van rib Halve breedte pier in rekening gebracht.

Materialen

In het DIANA model is alleen beton gebruikt. De eigenschappen hiervan zijn conform paragraaf 6.2.

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

12

Projectgerelateerd

6.3

Opleggingen

In Figuur 6-2 worden de opleggingen van het DIANA model weergegeven. De opleggingen zijn in de drie translatie en drie rotatie richtingen actief. De inklemmingsdiepte is gelijkgezet aan het paalpuntniveau.

Figuur 6-2: Opleggingen voor DIANA model.

6.4

Belastingen

De belastinggevallen en bijbehorende waardes zijn weergegeven in Tabel 6-2. Let op dat dit model niet bedoeld is om de momenten ten gevolge van eigen gewicht te bepalen. De momentvaste verbindingen zijn immers gerealiseerd nadat de dekplaten al geplaatst waren. Tabel 6-2: Externe belastingen op half-model pier

Belasting

Waarde

Eenheid

ψ factor

Dek belasting

30

kN/m

0.6

Afwerklaag 2001

13.56

kN/m

1

Golf Belasting

12.83

kN/m

0

Wind Belasting

1.15

kN/m

0

Aantekening

Eerder genoemde afwerklaag keer halve breedte van de pier.

In Tabel 6-3 worden de belastingcombinaties weergegeven voor nieuwbouw niveau. In Tabel 6-4 worden de belasting combinaties weergegeven voor NEN8700 afkeurniveau Tabel 6-3: Belasting Combinaties Nieuwbouw

Dek Belasting Even

Geval -> Combinatie

Dek Belasting Oneven

Golf Belasting

Afwerklaag Afwerklaag 2001 2001 Even Oneven

Wind Belasting

1 2 3

1.5 1.5

4 5 6 7

13 december 2021

1.5 1.5

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

1.2

0.9

1.2

0.9

1.2

1.2

0.9

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

13

Projectgerelateerd

8

1.5

9

1.5

10 11

1.5

12

13 december 2021

1.5

13

1.5

14

0.9

15

0.9

16

1.5

17

0.9

18

0.9

19

1.5

20

0.9

21

0.9

22

1.5

23

0.9

24

0.9

25

1.5

26

0.9

27

0.9

28

1.5

29

0.9

30

0.9

31

1.5

32

0.9

33

0.9

34

1.5

35

0.9

36

0.9

37

1.5

1.5

38

0.9

0.9

39

0.9

0.9

40

1.5

1.5

41

0.9

0.9

42

0.9

0.9

43

1.5

1.5

44

0.9

0.9

1.5 1.5

1.5 1.5

1.5 1.5

1.5 1.5

1.5 1.5

1.5 1.5

1.5 1.5

1.5 1.5

1.5 1.5

1.5 1.5

1.5

1.2

0.9

1.2

0.9

1.2

1.2

1.2

1.2

1.2

1.2

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

1.2

0.9

1.2

0.9

1.2

1.2

0.9

1.2

0.9

1.2

0.9

1.2

1.2

1.2

1.2

1.2

1.2

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

1.2

0.9

1.2

0.9

1.2

1.2

0.9

1.2

0.9

1.2

0.9

1.2

1.2

1.2

1.2

1.2

1.2

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

1.2

0.9

1.2

0.9

1.2

1.2

0.9

1.2

0.9

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

14

Projectgerelateerd

45

0.9

0.9

46

1.5

1.5

47

0.9

0.9

48

0.9

0.9

1.5

1.5 1.5

1.2

0.9

1.2

1.2

1.2

1.2

1.2

1.2

Tabel 6-4: Belasting Combinaties NEN8700 Afkeur

Dek Belasting Even

Geval -> Combinatie

Dek Belasting Oneven

Golf Belasting

Afwerklaag Afwerklaag 2001 2001 Even Oneven

Wind Belasting

1 2

1.4

3

1.4

4 5

1.4

6

1.4

7 8

1.4

9

1.4

10 11

1.4

12

13 december 2021

1.4

13

1.15

14

0.69

15

0.69

16

1.15

17

0.69

18

0.69

19

1.15

20

0.69

21

0.69

22

1.15

23

0.69

24

0.69

25

1.15

26

0.69

27

0.69

28

1.15

29

0.69

1.4 1.4

1.4 1.4

1.4 1.4

1.4 1.4

1.4 1.4

1.4

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

1.1

0.9

1.1

0.9

1.1

1.1

0.9

1.1

0.9

1.1

0.9

1.1

1.1

1.1

1.1

1.1

1.1

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

1.1

0.9

1.1

0.9

1.1

1.1

0.9

1.1

0.9

1.1

0.9

1.1

1.1

1.1

1.1

1.1

1.1

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

1.1

0.9

1.1

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

15

Projectgerelateerd

6.5

30

0.69

31

1.15

32

0.69

33

0.69

34

1.15

35

0.69

36

0.69

37

1.15

1.15

38

0.69

0.69

39

0.69

0.69

40

1.15

1.15

41

0.69

0.69

42

0.69

0.69

43

1.15

1.15

44

0.69

0.69

45

0.69

0.69

46

1.15

1.15

47

0.69

0.69

48

0.69

0.69

1.4

1.4 1.4

1.4 1.4

1.4 1.4

1.4 1.4

1.4 1.4

1.4 1.4

0.9

1.1

1.1

0.9

1.1

0.9

1.1

0.9

1.1

1.1

1.1

1.1

1.1

1.1

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

0.9

1.1

0.9

1.1

0.9

1.1

1.1

0.9

1.1

0.9

1.1

0.9

1.1

1.1

1.1

1.1

1.1

1.1

Resultaten Nieuwbouw Niveau

Hieronder worden de resultaten van de berekening gepresenteerd. Uit de berekening worden de buigende momenten en dwarskrachten bepaald. Dit is een positieve en negatieve envelop van de resultaten. Een samenvatting van de resultaten wordt gegeven in Tabel 6-5. Tabel 6-5: Samenvatting resultaten DIANA model (representatief voor halve breedte pier)

Uit te voeren check Veldmoment

Waarde

Eenheid

Aantekening

Minimum -100

kNm

2e Veld

Maximum 758

kNm

Minimum -806 Opleggingsmoment Maximum -182 Dwarskracht

13 december 2021

kNm

Moment afgesnoten op 0.5m van oplegging i.v.m. opleggingslengte

kNm

Niet maatgevend, waarde altijd negatief dus koppelstaaf is overbodig

Minimum -407

kN

Maximum 441

kN

Maximale absolute waarde maatgevend

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

16

Projectgerelateerd

6.5.1

Buigende Momenten

In Figuur 6-3 en Figuur 6-4 worden de buigende momenten uit de DIANA berekeningen weergegeven.

Figuur 6-3: Minimum van optredende momenten in belastingcombinaties

Figuur 6-4: Maximum van optredende momenten in belastingcombinaties

6.5.2

Dwarskracht

In Figuur 6-5 en Figuur 6-6 worden de dwarskrachten uit de DIANA berekeningen weergegeven.

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

17

Projectgerelateerd

Figuur 6-5: Minimum van optredende dwarskrachten in belastingcombinaties

Figuur 6-6: Maximum van optredende dwarskrachten in belastingcombinaties

6.6

Resultaten NEN8700 Afkeur Niveau

Hieronder worden de resultaten van de berekening gepresenteerd. Uit de berekening worden de buigende momenten en dwarskrachten bepaald. Dit is een positieve en negatieve envelop van de resultaten. Een samenvatting van de resultaten wordt gegeven in Tabel 6-5. Tabel 6-6: Samenvatting resultaten DIANA model (representatief voor halve breedte pier)

Uit te voeren check Veldmoment

Waarde

Eenheid

Aantekening

Minimum

-59

kNm

2e Veld

Maximum

607

kNm

Minimum

-650

kNm

Moment afgesnoten op 0.5m van oplegging i.v.m. opleggingslengte

Maximum

-120

kNm

Niet maatgevend, waarde altijd negatief dus koppelstaaf is overbodig

Minimum

-328

kN

Maximale absolute waarde maatgevend

Opleggingsmoment

Dwarskracht

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

18

Projectgerelateerd

Maximum

6.6.1

355

kN

Buigende Momenten

In Figuur 6-3 en Figuur 6-4 worden de buigende momenten uit de DIANA berekeningen weergegeven.

Figuur 6-7: Minimum van optredende momenten in belastingcombinaties

Figuur 6-8: Maximum van optredende momenten in belastingcombinaties

6.6.2

Dwarskracht

In Figuur 6-5 en Figuur 6-6 worden de dwarskrachten uit de DIANA berekeningen weergegeven.

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

19

Projectgerelateerd

Figuur 6-9: Minimum van optredende dwarskrachten in belastingcombinaties

Figuur 6-10: Maximum van optredende dwarskrachten in belastingcombinaties

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

20

Projectgerelateerd

7

Capaciteit

In dit hoofdstuk worden de verschillende capaciteiten van de doorsnede bepaald. De capaciteitscheck wordt enkel gedaan voor de sterkte controle, ofwel uiterste grenstoestand. Indien de uiterste grenstoestand wordt bekeken is er geen verschil tussen een wel of niet voorgespannen doorsnede.

7.1

Veldmomenten

De momentcapaciteit wordt bepaald met behulp van het schema weergegeven in Figuur 1-7. Aan de hand van Vergelijking 7-1 kan vervolgens de momentcapaciteit bepaald worden.

Figuur 7-1: Schema voor bepaling momentcapaciteit

Vergelijking 7-1: Bepaling Moment Capaciteit Rib

𝐹 =𝐹 = 𝑥= 𝑥 𝑀

7.1.1

=

𝐴, 𝑓

𝐹 0.75 𝑓 𝑏 = 0.388 𝑥

(ℎ − 𝑐 − 𝑥

)𝐹 ,

Positief Moment

In Figuur 7-2 wordt vervolgens de momentcapaciteit weergegeven, inclusief afname ten gevolge van de corrosie van wapening. De corrosie levels komen overeen met paragraaf 3.3.2.

Figuur 7-2: Momentcapaciteit en afname ten gevolge van corrosie

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

21

Projectgerelateerd

7.1.2

Negatief Moment

De wapening aan de bovenzijde van de doorsnede vertoont geen corrosie. Echter kan de capaciteit wel afnemen door het afspatten van beton door corrosie aan de onderkant, aangezien dit tot doorsnede vermindering lijdt. Voor deze berekening is aangenomen dat het beton afspat tot aan de wapening die aangekaart is met het corrosie niveau. Het effect hiervan blijkt echter beperkt te zijn.

Figuur 7-3: Negatief veldmoment capaciteit

7.2

Opleggingsmoment

De opleggingsmomentcapaciteit wordt analoog bepaald aan de methode voor de veldmomenten conform paragraaf 7.1.

7.2.1

Positief Moment

Het positief moment wordt op een vergelijkbare methode bepaald als hierboven. Echter is er maar 1 wapeningsstaaf per rib. Daarom vervalt de hele capaciteit indien deze volledig corrodeert. De capaciteit wordt weergegeven in Figuur 7-4.

Figuur 7-4: Positieve momentcapaciteit bij oplegging

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

22

Projectgerelateerd

7.2.2

Negatief Moment

Er is uit de inspectie geen reden gekomen om te twijfelen aan de wapening boven in de doorsnede boven de steunpunten. Hier is geen corrosie gevonden. Echter kan de capaciteit wel afnemen door het afspatten van beton door corrosie aan de onderkant. Het effect hiervan blijkt echter beperkt te zijn.

Figuur 7-5: Negatief momentcapaciteit bij oplegging

7.3

Dwarskracht

De dwarskrachtcapaciteit kan bepaald worden aan de hand van Vergelijking 7-2. Om complexiteit te vermijden wordt hier alleen de minimum capaciteit van het betondeel bepaald. Hierbij wordt het afspatten van beton tot het niveau van de wapeningsstaaf aangegeven bij de corrosie levels in rekening gebracht. Voor het hoogste corrosieniveau leidt dit al tot een capaciteit van 145 kN. Vergelijking 7-2: Bepaling dwarskrachtcapaciteit conform [9]

𝑉 𝑉

,

= [𝐶 , ,

, 𝑘(100 𝜌 𝑓

) + 𝑘 𝜎 ]𝑏 𝑑

= 0.035 𝑘 𝑓 + 𝑘 𝜎 𝑘 =1+

𝑏 𝑑

200 𝑑

Figuur 7-6: Dwarskrachtcapaciteit van betondoorsnede

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

23

Projectgerelateerd

8

Combinatie en Verificatie

In dit hoofdstuk vindt de verificatie van de optredende belastingen plaats.

8.1

Handberekening Eigen Gewicht

Conform paragraaf 4.1 is het eigen gewicht van de cassetteplaten circa 7.1 kN per strekkende meter. Aangezien de cassetteplaten op hun plek aangebracht zijn voordat de verbindingen met de kolommen en volgende platen gemaakt is, kan hier voor de optredende moment en dwarskracht worden volstaan met een handberekening. Deze dient wel gecombineerd te worden met de resultaten uit DIANA, waarin het eigengewicht niet is meegenomen. Het optredend moment wordt gegeven in Vergelijking 8-1 en de optredende dwarskracht in Vergelijking 8-2. Let op, deze wordt in Tabel 8-1 gecombineerd met de desbetreffende partiele belasting factor zoals omschreven in paragraaf 5.2. Vergelijking 8-1: Bepaling veldmoment t.g.v. eigen gewicht

𝑀

,

=𝛾 ,

𝑀

,

=𝛾 ,

𝑀

,

=𝛾 ,

1 1 𝑞𝐿 = 1.2 7.1 ∗ 12 = 154 𝑘𝑁𝑚 𝑝𝑒𝑟 𝑐𝑎𝑠𝑠𝑒𝑡𝑡𝑒 8 8 1 1 𝑞𝐿 = 1.1 7.1 ∗ 12 = 141 𝑘𝑁𝑚 𝑝𝑒𝑟 𝑐𝑎𝑠𝑠𝑒𝑡𝑡𝑒 8 8 1 1 𝑞𝐿 = 0.9 7.1 ∗ 12 = 115 𝑘𝑁𝑚 𝑝𝑒𝑟 𝑐𝑎𝑠𝑠𝑒𝑡𝑡𝑒 8 8

Vergelijking 8-2: Bepaling dwarskracht t.g.v. eigen gewicht

𝑉 =𝛾 , 𝑉 =𝛾 ,

8.2

1 1 𝑞𝐿 = 1.2 7.1 ∗ 12 = 51 𝑘𝑁 𝑝𝑒𝑟 𝑐𝑎𝑠𝑠𝑒𝑡𝑡𝑒 2 2 1 1 𝑞𝐿 = 1.1 7.1 ∗ 12 = 47 𝑘𝑁 𝑝𝑒𝑟 𝑐𝑎𝑠𝑠𝑒𝑡𝑡𝑒 2 2

Combinatie DIANA en Handberekening

Omdat de ribben de dragende elementen van de cassetteplaten zijn zullen de resultaten van de DIANA en handberekening vertaald worden naar de belasting per rib. Dit wordt gedaan in Tabel 8-1. Let hierbij op dat de Diana berekening op 4 cassettes gebaseerd is en elke cassette 2 ribben bevat. Hierin zijn de te toetsen waardes dikgedrukt aangegeven. Hieruit valt op dat er geen negatief veldmoment of positief steunpuntsmoment optreedt, waardoor deze niet gecontroleerd hoeft te worden. Tabel 8-1: Combinatie DIANA en Handberekening

Waarde Nieuwbouw

Waarde NEN8700

Handberekening

154

DIANA

Gecombineerd

Uit te voeren check

Veldmoment Positief

13 december 2021

Eenheid

Aantekening

141

kNm

per cassette (2 ribben)

758

607

kNm

per 4 cassettes (8 ribben)

172

146

kNm

per rib

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

24

Projectgerelateerd

Veldmoment Negatief

Handberekening

115

115

kNm

per cassette

DIANA

-100

-59

kNm

per 4 cassettes

Gecombineerd

45

50

kNm

per rib. Waarde positief dus niet te checken

Handberekening

0

0

kNm

per cassette

-182

-120

kNm

per 4 cassettes

DIANA Opleggingsmoment Positief

Opleggingsmoment Negatief

Dwarskracht

8.3

Gecombineerd

-23

-15

kNm

per rib. Waarde negatief dus niet te checken

Handberekening

0

0

kNm

per cassette

DIANA

-806

-650

kNm

per 4 cassettes

Gecombineerd

-101

-81

kNm

per rib

Handberekening

51

47

kN

per cassette

DIANA

441

355

kN

per 4 cassettes

Gecombineerd

81

68

kN

per rib

Verificatie

In dit hoofdstuk zal de verificatie van de ribben uitgevoerd worden.

8.3.1

Positief Veldmoment

De veldmoment verificatie is uitgevoerd in Figuur 8-1. Te zien is dat de momentcapaciteit tot corrosie level 2 voldoet aan NEN8700 afkeur niveau. Indien corrosie verder gaat, kan spreiding naar naastgelegen ribben ook nog uitkomst bieden. Vooralsnog is er slechts op één locatie schade geconstateerd die voorbij niveau 2 gaat. Deze locatie wordt in paragraaf 9.3 beschouwd.

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

25

Projectgerelateerd

Figuur 8-1: Verificatie Positief Veldmoment

8.3.2

Negatief Steunpuntsmoment

De verificatie van het negatief steunpuntsmoment wordt weergegeven in Figuur 8-2. Hierin is te zien dat de momentcapaciteit van het steunpunt voldoet aan de NEN8700 indien corrosie niveau 7 niet bereikt wordt. Let hierbij op dat de corrosie levels overeenkomen met afspatten van beton aan de onderzijde, niet met corrosie van de wapeningstaven aan de bovenkant van de doorsnede.

Figuur 8-2: Verificatie negatief steunpuntsmoment

8.3.3

Dwarskracht

De verificatie van de dwarskrachtcapaciteit wordt weergegeven in Figuur 8-3. Dit betreft alleen de beton dwarskrachtcapaciteit, waardoor dit een conservatieve berekening is. De capaciteit is voldoende voor alle corrosie levels.

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

26

Projectgerelateerd

Figuur 8-3: Verificatie dwarskracht

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

27

Projectgerelateerd

9

Bepaling Maximale Belasting

De wens van Kondor Wessels is om de maximale belasting op het dek te bepalen. Hiervoor wordt ook de NEN8700 Afkeur niveau gehanteerd. Uit hoofdstuk 8 blijkt dat het veldmoment maatgevend is. Daarom zal dit hoofdstuk daarop gericht zijn.

9.1

Resultaten DIANA

De resultaten in paragrafen 6.5 en 6.6 zijn de maximale waardes uit de belasting combinaties. Na inspectie blijkt voor het veldmoment in beide gevallen belasting geval 16, conform paragraaf 6.4, maatgevend te zijn. Dit betreft het geval waarin de oneven velden belast zijn in een schaakbordpatroon. Om de invloeden van de variabele belasting en de permanente belasting uit elkaar te halen zal gekeken worden naar belasting combinatie 4 en een nieuwe belastingcombinatie waarin alleen de even dek belasting toegepast wordt. Zie hiervoor Tabel 9-1. Tabel 9-1: Belasting Combinaties voor bepaling maximumcapaciteit dek

Dek Belasting Even

Geval -> Combinatie

Dek Belasting Oneven

Golf Belasting

4 16

1.15

49 (Nieuw)

1

Wind Belasting

Afwerklaag Afwerklaag 2001 2001 Even Oneven 0.9

1.1

0.9

1.1

De resultaten voor de veldmomenten in combinaties 4 en 49 worden weergegeven in Figuur 9-1 en Figuur 9-2 respectievelijk.

Figuur 9-1: Veldmoment combinatie 4

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

28

Projectgerelateerd

Figuur 9-2: Veldmoment combinatie 49

9.2

Capaciteit Rib

De meest ongunstige situatie voor het veldmoment treedt op tussen as 12 en as 13. Tussen deze assen zijn er ook 2 locaties met corrosie, die als scenario 1 en scenario 2 beschouwd worden. Deze scenario’s betreffen twee naastgelegen ribben met lichte corrosie, of 1 enkele met zware corrosie. Wellicht zou het mogelijk zijn om de belasting te spreiden naar andere ribben. Echter zal hiervoor in een vervolgfase de capaciteit van de dwarsverstijvers gecontroleerd moeten worden. In scenario 1 vertonen 2 ribben bij elkaar in de buurt corrosie. Dit lijkt echter corrosie level 2 of lager te zijn. Dit is te zien in Figuur 9-3.

Figuur 9-3: Corrosie tussen as 12 en 13

In scenario 2 is er 1 rib die hevige corrosie vertoont. Hier lijkt de corrosie vooral aan 1 kant van de doorsnede op te treden, zoals te zien in Figuur 9-4 (Links). In Figuur 9-4 (Rechts) worden de staven waarvan aannemelijk is dat corrosie aanwezig is weergegeven. De capaciteit van deze rib wordt aan de hand daarvan bepaald. Hierbij wordt aangenomen dat belastingspreiding naar de direct aangrenzende rib mogelijk is.

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

29

Projectgerelateerd

Er zitten enkele ongecorrodeerde cassettes tussen deze twee locaties, waardoor deze los beschouwd kunnen worden. De gemiddelde capaciteiten van de hierboven beschreven ribben worden weergegeven in Figuur 9-4.

Figuur 9-4: (Links) Corrosie tussen as 12 en 13. (Rechts) Aangenomen bezweken staven

Tabel 9-2: Gemiddelde capaciteit voor de betrokken ribben

Corrosie Level

Capaciteit Scenario 1

0 2

Capaciteit Scenario 2

Eenheid

196(1)

kNm

147(2)

kNm

Conform Figuur 9-4

140(1)

kNm

Gemiddelde Capaciteit 147

168

kNm

9.3

Bepaling Maximale Belasting Dek

In Tabel 9-3 worden de belastingen en capaciteit weergegeven. Door gelijkstelling conform Vergelijking 9-1, kan de maximale belasting factor X bepaald worden. Let hierbij op dat conform NEN8700 een belasting factor van 1.15 nodig is op een veranderlijke belasting. Ook is een belasting van 5kN/m2 ingevoerd is in DIANA. Met deze informatie kan de maximale belasting op het dek bepaald worden door middel van Vergelijking 9-2. Vergelijking 9-1: Bepaling belastingfactor X

𝑀 = 𝑀 , +𝑀 , +𝑀 , 𝑋 147 = 70.5 + 21 + 47.8𝑋 𝑋 = 1.161 Vergelijking 9-2: Bepaling maximale deklast

𝑄=𝑄

13 december 2021

𝑋 𝛾

,

=5

1.161 𝑘𝑁 = 5.05 1.15 𝑚

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

30

Projectgerelateerd

Tabel 9-3: Optredende belastingen en capaciteit t.b.v. bepaling maximum belasting

Belasting Eigen Gewicht

Combinatie 4 DIANA

Combinatie 49 DIANA Capaciteit

9.4

Moment [kNm]

Aantekening

141

per cassette

70.5

per rib

168

per 4 cassettes

21

per rib

382 X

per 4 cassettes

47.8 X

per rib

171.5

per rib

Aanvullende Criteria

In paragraaf 9.3 is bepaald dat de dekplaten tot 5.05 kN/m2 aankunnen, zelfs met corrosie. Het is goed mogelijk dat spreiding naar naastgelegen ribben tot een hogere deklast kunnen leiden. Echter zullen hiervoor de dwarsverstijvingen getoetst moeten worden. Let er echter bij op dat de kolommen ontworpen zijn op een belasting van 120 ton [10]. In hoeverre daar overcapaciteit in zit is onbekend. Indien de ontwerp belasting van 5 kN/m2 op het gehele dek significant overschreden wordt voldoen de kolommen niet meer. Een verhoogde belasting mag alleen lokaal toegepast worden. De maximale belasting is bepaald voor as 12-13. Deze lijkt maatgevend, gezien de opgetreden corrosie en locatie van het maximale moment. Elke stramien is echter niet individueel nagegaan, waardoor afwijkingen mogelijk zijn.

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

31

Projectgerelateerd

10

Kespen

In de voorgaande hoofdstukken is primair ingegaan op de dekplaten van de pier. In dit hoofdstuk zullen de kespen beschouwd worden.

10.1

Geconstateerde Schade

Er zijn twee soorten schade geconstateerd in de kespen die relatief vaak voorkomen, en een soort die een enkele keer voorkomt. Vaak zijn er in het midden van de kespoverspanning afgedrukte betonplekken met zichtbare schade te zien, zie Figuur 10-1. Het komt ook vaak voor dat de wapening aan de kopse kant van de kesp is gaan roesten, zie Figuur 10-2. Bij een enkele kesp is ook roestvorming langs de zijkant van de kesp waargenomen, zie Figuur 10-3.

Figuur 10-1: Afgedrukt beton met zichtbare corrosie onderzijde kesp [2]

Figuur 10-2: Afgedrukt of holklinkend beton met zichtbare corrosie aan kop van kesp [2]

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

32

Projectgerelateerd

Figuur 10-3: Zichtbare corrosie langs zijkant kesp [2]

10.2

Belastingen

Op de kesp treden een aantal belastingen op, zoals weergegeven in Tabel 10-1: Belastingen actief op Kesp

Belasting

Waarde

Eenheid

Eigen gewicht kesp

14

kN/m

Eigen Gewicht Dek (inclusief afwerklaag)

144

kN/m

Eigen Gewicht Aanstorting

12

kN/m

Totaal

170

kN/m

Variabele Belasting Dek

60

kN/m

10.3

Optredende Momenten

Gezien de geconstateerde schades is voor de herberekeningen alleen het veldmoment relevant. Deze kan bepaald worden aan de hand van Vergelijking 10-1. Let hierbij op dat er een berekening is uitgevoerd voor de lange en de korte variant van de kesp. Vergelijking 10-1: Bepaling Optredend Veldmoment Kesp

1 𝛾 𝑊+𝛾 𝑄 𝐿 8

1 − 𝛾 , 2

𝑊𝐿

1 1 (1.2 ∗ 170 + 1.5 ∗ 60)7 − 0.9 ∗ 170 ∗ 2.5 = 1323 𝑘𝑁𝑚 8 2 1 1 (1.2 ∗ 170 + 1.5 ∗ 60)8 − 0.9 ∗ 170 ∗ 3.25 = 1544 𝑘𝑁𝑚 8 2

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

33

Projectgerelateerd

10.4

Capaciteit Kespen

De capaciteit van de kesp zal hier bepaald worden indien onbeschadigd, maar ook de restcapaciteit op basis van de geconstateerde schades. Van de schades vermeld in 10.1, wordt vooral verwacht dat de schades aan de onderkant van de kesp invloed hebben op de capaciteit. De schades aan de zijkant van de kesp zullen ook invloed hebben maar veel minder. De wapeningsstaven die buiten beschouwing gelaten worden bij de corrosieniveaus worden weergegeven in Figuur 10-4.

2

1

Figuur 10-4: Corrosie niveaus kesp

De capaciteit en de afname ten gevolge van de optredende corrosie wordt weergegeven in Figuur 10-5. Let hierbij op dat de capaciteitsberekening gedaan is op basis van de wapening in een korte kesp. Het is aannemelijk dat er in de langere kespen extra wapening is geplaatst, echter is hierover geen informatie terug te vinden. Het valt op dat voor beide scenario’s de capaciteit, ook in gecorrodeerde toestand, hoger blijft dan de ontwerpmomenten.

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

34

Projectgerelateerd

Figuur 10-5: Veldmomentcapaciteit van de kesp en ontwerpmoment

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

35

Projectgerelateerd

11

Restlevensduur

De restlevensduur is in deze studie niet bekeken, in 2008 is dit wel beschouwd [11]. Toen is voorspeld dat het prefab gedeelte tot 2025 meegaat (zie onderstaande tabel). Deze voorspelling is gemaakt op basis van de ontwikkeling van de corrosie, waarbij in 2025 de vierde rij wapening zou bezwijken. Uit de inspectie blijkt dat bij de meeste platen het corrosie level lager is dan destijds voorspeld. Dit zou betekenen dat er geen actie te verwachten is totdat de revitalisering zal starten. Bij een aantal platen is er wel flinke corrosie geconstateerd, deze platen voldoen momenteel nog net aan de huidige variabele belasting van 5 kN/m2. Daarom wordt geadviseerd de staat van de vloer regelmatig (denk aan jaarlijks) te inspecteren. Zo kunnen toenames in de schades snel ontdekt worden en kan een oordeel geveld worden of deze invloed hebben op de constructieve veiligheid. Tabel 11-1: Schatting restlevensduur onderdelen pier [11]

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

36

Projectgerelateerd

11.1

Vergelijking Oude Prognose met Huidige Staat

In 2008 is de restcapaciteit bepaald aan de hand van de veronderstelling weergegeven in Figuur 11-1.

Figuur 11-1: Aanname corrosie manifestatie 2008

Aan de hand van dit beeld is destijds verondersteld dat in 2025 de vierde rij wapening is bezweken en daarmee de vloer niet meer zou voldoen.

In de praktijk lijkt het mechanisme zich echter anders te manifesteren, zoals weergegeven in Figuur 11-2. Hierbij valt op te merken dat veel platen aan de rechterzijde zijn aangestort, waardoor deze minder corrosie vertonen.

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

37

Projectgerelateerd

Figuur 11-2: Manifestatie corrosie proces

Bij het bepalen van de capaciteit van de vloer werken ook de losse staven mee. Een groot aantal platen vertonen nog niet de schade die in 2008 voorspeld is voor 2014. Het is daarmee aannemelijk dat ook de schadevoorspelling voor 2025 niet bereikt wordt. Dit betekent dat de platen die nog in goede staat zijn waarschijnlijk tot ruim voorbij 2025 meegaan. Echter, de slechtste platen vertonen nu al een dusdanig schadebeeld dat deze nog net voldoen aan de gestelde eisen. Dit betekent dat niet uit te sluiten is dat deze platen de komende jaren alsnog onder afkeurniveau komen bij voortgaande aantasting.. Tevens wordt geadviseerd dat deze platen met enige regelmaat geïnspecteerd worden.

Figuur 11-3: Schade beeld huidige kritieke plaat

11.2

Huidige prognose levensduur

Aan de hand van het huidige visuele onderzoek en de berekeningen komen we tot de volgende conclusie voor de verwachte levensduur: levensduur onderdelen steel

verwachting

opmerking

Prefab vloeren, algemeen Prefab vloeren, slechtste onderdelen Prefab kespen ihwg beton landhoofd met tijdelijke ondersteuning ihwg beton landhoofd

>2025 <2025 >2025 2025 -

verwachte toestand nog niet bereikt, daarmee is levensduur langer dan in 2008 voorspeld bij slechtste onderdelen kan corrosie van 1 extra staaf tot bezwijken leiden kespen hebben een overcapaciteit, waardoor corroderende wapening komende tijd geen invloed heeft overspanning is door tijdelijke ondersteuning gehalveerd en daarmee veilig, ingrijpen wel gewenst tijdelijke ondersteuningen nodig bij huidige in het werk gestorte vloeren

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

38

Projectgerelateerd

12

Samenvatting en conclusie

In dit onderzoek is gekeken naar dekplaten van de pier te Scheveningen. Deze zijn einde ontwerp levensduur (50 jaar) en inmiddels onderworpen aan een proces van corrosie. Indien er geen actie ondernomen wordt zal de capaciteit achteruit blijven gaan. Daarom is afsluitend in dit rapport ook gekeken naar de mogelijkheden tot conservering en/of reparatie. Hier wordt aanbevolen om verergering van de situatie te voorkomen door het aanbrengen van kathodische bescherming voor de wapening. Er is gekeken of de pier momenteel veilig is. Dit blijkt het geval te zijn voor de cassetteplaten die de meerderheid van het dek vormen voor de huidige belasting van 5 kN/m2. De restlevensduur is lastig in te schatten. Omdat de slechtste plekken in de constructie nu nog net voldoen aan de huidige belasting van 5 kN/m2 wordt geadviseerd om de constructie regelmatig (denk aan jaarlijks) te inspecteren om toenames in de schade snel op te sporen. Ook is gekeken naar de maximale belasting op het dek. Dit is vastgesteld op lokaal niveau voor het dek tussen assen 12 en 13, waar de meeste schade geconstateerd is. Indien er gespreid kan worden naar naastgelegen ribben lijkt er ruimte om een hogere lokale belasting toe te staan. Hiervoor zullen de dwarsverstijvingen nog gecontroleerd moeten te worden. Een hogere belasting mag in verband met de draagkracht van de kolommen niet op het gehele dek gezet worden.

Dit kan echter wel gebruikt worden voor lokaal transport van zwaar materieel gedurende het revitalisatie proces. De kespen zijn bekeken inclusief de geconstateerde schades. Deze zijn nog veilig voor gebruik als de vloeren een variabele belasting hebben van maximaal 5 kN/m2, en zullen een vergelijkbare restlevensduur als de prefab vloeren hebben. Het in-situ gedeelte bij land is in 2012 onderzocht en is in veel slechtere staat. Naar aanleiding van dat onderzoek zijn in 2014 al tijdelijk maatregelen genomen met het plaatsten van extra ondersteuningen. Zoals destijds al is geconstateerd zal dit deel op termijn vervangen moet worden. In dit rapport is enkel gekeken naar de constructieve veiligheid. Vervormingen en scheurvorming zijn buiten beschouwing gelaten. Bij revitaliseren kunnen vervormingseisen een rol gaan spelen. Bij het uitwerken van conservering zal gekeken moeten worden naar scheurvorming en gekozen moeten worden voor een coating die deze scheurvorming kan overbruggen. De palen onder de brug zijn in dit onderzoek buiten beschouwing gelaten. Deze zijn in het verleden waar nodig gerepareerd en allemaal geconserveerd. Van deze elementen is geen achteruitgang te verwachten.

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

39

Projectgerelateerd

13

Aanpak en advies

Voor de Pier zijn drie scenario’s die gevolgd zouden kunnen worden: 1. Niets doen. 2. Erger voorkomen. 3. Oude situatie herstellen. Niets doen Dit zal betekenen dat de constructie van de Pier nog verder verslechterd en dat de bruikbaarheid van de Pier op afzienbare termijn verloren zal gaan. Het ter plaatse gestorte deel zal dan het eerste verder achteruitgaan. Hier zijn deels al noodmaatregelen getroffen. Ook de dekplaten zullen verslechteren en uiteindelijk bruikbaarheid verliezen. Bij niets doen zal op regelmatige basis goed gekeken moeten worden naar de situatie onder de Pier om de veiligheid te waarborgen. Erger voorkomen Om erger te voorkomen zal het aantastingsproces gestopt moeten worden en zullen de nu al genomen noodmaatregelen permanent gemaakt moeten worden. Het aantastingsproces stoppen zal leiden tot uitgebreide maatregelen omdat een groot deel van de schade het gevolg is van chloride-indringing, dit kan niet gestopt worden door alleen de dekking te herstellen. Het aanbrengen van kathodische bescherming kan de verdere aantasting door chloride stoppen, dit zal voor zowel voor het ter plaatse gestorte deel en het prefab deel van de Pier gelden. Hiervoor zal een doorlopend wapeningsnet tegen het oppervlak van de pier bevestigd moeten worden wat beschermd wordt met een laag spuitbeton.

Oude situatie herstellen Om de oude situatie te herstellen zullen alle aanwezige schades hersteld moeten worden. In eerste instantie geldt dit voor het prefab deel waar dan bijvoorbeeld de aangetaste wapening vervangen moet worden door koolstof lijmwapening. Het ter plaatse gestorte deel zal bij deze optie volledig vervangen moeten worden omdat de schade daar te uitgebreid is voor volledig herstel. Advies Aangezien op dit moment het prefab deel nog voldoet aan de eisen die aan het gebruik gesteld zijn, wordt er geadviseerd om het prefab deel te conserveren (het scenario “erger voorkomen”). Er zal in de verdere uitwerking van de plannen uit worden gegaan van een kathodische bescherming voor het gehele prefab deel van de steel.

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

40

Projectgerelateerd

14

Referenties

[1] Intarco, „Schade Opname Overzicht Palen,” Eindhoven, 1992. [2] Nebest, „Den Haag Scheveningse Pier: Inspectierapport Betonconstructie,” Vianen, 2021. [3] H. B. M. N.V., „Wandelpier te Scheveningen (Scans tekeningen),” Den Haag, 1960. [4] RHDHV, „Vervolgonderzoek Constructieve Veiligheid Pier van Scheveningen,” Rotterdam, 2012. [5] TNO Bouw en Ondergrond, „Vervolgonderzoek Duurzaamheid Pier Scheveningen 2007,” Delft, 2007. [6] RHDHV, „Onderhoud Pier Scheveningen,” Rotterdam, 2005. [7] Haskoning, „Pier Scheveningen: Overkapping Wandelpromenade,” Nijmegen, 1995. [8] Coastal Wiki, „Shallow-water wave theory,” Flanders Marine Institute, 05 04 2021. [Online]. Available: http://www.coastalwiki.org/wiki/Shallowwater_wave_theory#Small_amplitude_wave_theory. [Geopend 2021]. [9] Normcommisie 351001 'Technische Grondslagen voor Bouwconstructies', „NEN-EN 1991-11-4: Belastingen op constructies Deel 1-4: Algemene belastingen - Windbelasting,” Nederlands Normalisatie Instituut, Delft, 2005. [10] Laboratorium Voor Grondmechanica, „Grondonderzoek Pier te Scheveningen,” Delft, 1959. [11] Royal Haskoning, TNO Bouw en Ondergrond, „Betononderzoek Pier Scheveningen: Deel 2Conclusief constructieve veiligheid en duurzaamheid,” Royal Haskoning, Nijmegen, 2008.

[12] Normcommisie 351001 'Technische Grondslagen voor Bouwconstructies", „NEN-EN 1992-1-1 Eurocode 2: Ontwerp en berekening van betonconstructies,” Nederlands Normalisatieinstituut, Delft, 2011.

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

41

Projectgerelateerd

A1

Bijlage: overzicht uitgevoerde onderzoeken staat Pier

December 1964: November 1986: September 1988: September 1988: Mei 1990: April 1991: Juni 1991Augustus 1992: Januari 2001: Februari 2002: Augustus 2007: Februari 2008:

Oktober 2012: December 2014: Maart 2017: November 2019: Juni 2021:

13 december 2021

Rapport B-64-2020 TNO rapport Literatuuronderzoek betreffende de vermoedelijke levensduur van de betonpalen van de Pier te Scheveningen; Inspektie rapport no. 0399/86 stalen zuid-westelijke eiland van de “Scheveningse Pier” Visuele inspectie Pier door Intron, rapport nr. 88.326 “Onderzoek Pier te Scheveningen (veld- en monsteronderzoek)”; Intarco Rapportage AIB/BCG/JS 123/88 Onderzoek Pier te Scheveningen Rapport 2134-2-0 Hageman; Controleberekening Palen Dossier 2412-1-0 Onderzoek veiligheid van Pierconstructie van Hageman Voorstel reparatie palen en proefpaal Integron 2001-CI-R1019/2 Visuele inspectie van het beton van de onderzijde van het dek van de Pier van Scheveningen rapportage TNO (TNO 2001-CI-R1037-3 d.d. 6 februari 2002) 034.77174 Vervolgonderzoek Duurzaamheid Pier Scheveningen 2007 door TNO rapportage RHDHV-TNO: “Betononderzoek Pier Scheveningen” Deel 2 – Conclusies constructieve veiligheid en duurzaamheid d.d. 26 februari 2008; 9X5376 Vervolgonderzoek constructieve veiligheid Pier van Scheveningen door RHDHV; Visuele inspectie onderzijde pier in het werk gestorte deel as 0 t/m 3, 5 en 6 door Nebest BD5973/ R0004 Onderzoek betonnen cassetteplaten, RHDHV; 2018-1169-004 Aanvullend onderzoek de Pier Cassette platen door Concrefy b.v.\ RHDHV; Rapport 41615 Inspectierapport betonconstructie van Nebest

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

42

Projectgerelateerd

A2

Bijlage: Handberekeningen Belasting en Capaciteit

13 december 2021

BI1709-RHD-ZZ-XX-RP-Z-0001

43

b_tot b h t_deck b_deck rho g L

Capaciteit Kespveld Negatief

1.5 m 0.145 m 0.5 m 0.12 m 1.21 m 2500 kg/m3 9.81 m/s2 12 m per cassette 3556 N/m 3561 N/m 3390 N/m

per m2 4742 N/m2 5342 N/m2 2260 N/m2

per halfspace 14225 N/m 14244 N/m 13560 N/m

Q_load

7500 N/m

5000 N/m2

30000 N/m

gamma_w gamma_q

1.2 [-] 1.5 [-]

1.2 [-] 1.5 [-]

1.2 [-] 1.5 [-]

W_ed W_new_ed Q_ed

8541 N/m 4068 N/m 11250 N/m

12100 N/m2 2712 N/m3 7500 N/m2

34162 N/m 16272 N/m 45000 N/m

M_weight M_afwerk M_load

153731 Nm 51244 Nm 113906 Nm

217794 Nm/m 72598 Nm/m 75938 Nm/m

614922 kNm 204974 kNm 455625 kNm

M_supp_afwer

48816 Nm 73224 Nm 135000 Nm

32544 Nm/m 48816 Nm/m 90000 Nm/m

195264 kNm 292896 kNm 540000 kNm

W_rib W_deck W_afwerk

M_Supp_load

Gewicht werkt voor natte knopen uitgehard zijn Q_load werkt na natte knopen uitgehard zijn

145 mm 500 mm

f_ck f_cd f_y f_d

35 N/mm2 23 N/mm2 1570 N/mm2 1427 N/mm2

250 200 150 100 50 0

0

M_plate kNm M_rib kNm M1 Nm M2 Nm M3 Nm M4 Nm M5 Nm M6 Nm M7 Nm x_center mm x mm F_s N A_s_total mm2 A1 mm2 A2 mm2 A3 mm2 A4 mm2 A5 mm2 A6 mm2 A7 mm2 c1 mm d1 mm n1 [-] c2 mm d2 mm n2 [-] c3 mm d3 mm n3 [-] c4 mm d4 mm n4 [-] c5 mm d5 mm n5 [-] c6 mm d6 mm n6 [-] c7 mm d7 mm 1n7 2 [-]

3

0 391 196 20764 39678 18915 36316 17514 32954 29591 94 243 616420 432.0 39.3 78.5 39.3 78.5 39.3 78.5 78.5 35 5 2 51.5 5 4 68 5 2 81.5 5 4 93 5 2 111.5 5 4 141.5 5 4 4

1 360 180 0 40641 19396 37279 17995 33916 30554 86 221 560382 392.7

2 294 147 0 0 20358 39204 18957 35841 32479 69 177 448305 314.2

3 260 130 0 0 0 40166 19439 36804 33442 60 155 392267 274.9

4 189 94 0 0 0 0 20401 38729 35367 43 110 280191 196.3

5 152 76 0 0 0 0 0 39692 36329 34 88 224153 157.1

6 77 38 0 0 0 0 0 0 38254 17 44 112076 78.5

7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.0

78.5 39.3 78.5 39.3 78.5 78.5 35 5 2 51.5 5 4 68 5 2 81.5 5 4 93 5 2 111.5 5 4 141.5 5 4 5

39.3 78.5 78.5 39.3 39.3 78.5 78.5 78.5 78.5 35 35 5 5 2 2 51.5 51.5 5 5 4 4 68 68 5 5 2 2 81.5 81.5 5 5 4 4 93 93 5 5 2 2 111.5 111.5 5 5 4 4 141.5 141.5 5 5 4 7 4 6

39.3 78.5 78.5 35 5 2 51.5 5 4 68 5 2 250 81.5 5 200 4 93 150 5 2 100111.5 5 4 50 141.5 5 0 0 4

78.5 78.5 35 5 2 51.5 5 4 68 5 2 81.5 5 4 93 5 2 111.5 5 4 141.5 5 1 4

78.5 35 5 2 51.5 5 4 68 5 2 81.5 5 4 93 5 2 111.5 5 4 141.5 5 4 2

35 5 2 51.5 5 4 68 5 2 81.5 5 4 93 5 2 111.5 5 4 141.5 5 4 3

Nieuwbouw Niveau

4

Corrosie Level

Corrosie Level Moment Capaciteit per Rib

Buigend Moment Capaciteit [kNm]

b h

Buigend Moment Capaciteit [kNm]

Capaciteit Veldmoment Rib

NEN8700 Afkeur

Moment Capaciteit per Rib

Special As 12-13 280 140 11224 0 10299 39685 9599 36323 32960 64 166 420286 294.5 19.6 0.0 19.6 78.5 19.6 78.5 78.5 35 5 1 51.5 5 0 68 5 1 81.5 5 4 93 5 1 111.5 5 4 141.5 5 46 5

ε_c = 0,35% x_center x

7

Capaciteit Steunpunt

f_ck f_cd f_y f_d

35 N/mm2 23 N/mm2 220 N/mm2 191 N/mm2

M_plate kNm M_rib kNm M1 Nm M2 Nm M3 Nm M4 Nm M5 Nm M6 Nm M7 Nm h mm x_center mm x mm F_s N A_s_total mm2 A1 mm2 A2 mm2 A3 mm2 A4 mm2 A5 mm2 A6 mm2 A7 mm2 c1 mm d1 mm n1 [-] c2 mm d2 mm n2 [-] c3 mm d3 mm n3 0 [-] c4 mm 0 -20 mm d4 n4 [-] -40 c5 mm d5 -60 mm n5 [-] -80 mm c6 d6 mm -100 n6 [-] c7 -120 mm d7 mm -140 [-] n7

0 1 2 3 4 -245 -224 -215 -205 -197 -122 -112 -107 -103 -99 122294 112113 107313 102513 98586 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 500 465 448.5 432 418.5 45 45 45 45 45 115 115 115 115 115 290884 290884 290884 290884 290884 1520.5 1520.5 1520.5 1520.5 1520.5 1520.5 1520.5 1520.5 1520.5 1520.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 35 35 35 35 35 22 22 22 22 22 Capaciteit aan4 de hand van 4 wordt bepaald 4 4 4

5 -190 -95 95241 0 0 0 0 0 0 407 45 115 290884 1520.5 1520.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 35 22 4

afspattend beton bij corrosie