Onderzoek naar de technische oorzaken van het bezwijken van het tribune-element van het Goffertstadion te Nijmegen

1-2-2022

CONTROLE ONTWERPBEREKENING

BI3452-IB-RP-220128-0926

13

Projectgerelateerd

5

Controle capaciteit

De ontwerpcapaciteit wordt bepaald met een niet-lineaire push-over analyse. Hierbij wordt de variabele belasting stapsgewijs vergroot tot het model bezwijkt, zodoende wordt de capaciteit van het tribuneelement nauwkeurig bepaald. De krachtswerking wordt niet behandeld in dit rapport, deze is toegelicht in het rapport van de niet-lineaire berekening in DIANA van bijlage A3 van het hoofdrapport.

5.1

Model beschrijving

Er is een 3D model gemaakt in het eindige elementen methode (EEM) softwarepakket DIANA FEA 10.5 van het bezweken tribune-element op basis van tekeningen. Volume elementen zijn gebruikt om de vorm goed te beschrijven en meerdere faalmechanismes tegelijkertijd te analyseren. Een uitgebreide beschrijving van de opzet van het model is gegeven in de DIANA analyse van het bezweken tribuneelement van bijlage A3 van het hoofdrapport. In deze paragraaf wordt een beknopte beschrijving van de opzet van het model gegeven.

5.1.1

Geometrie

In Figuur 10 is een isometrisch aanzicht gegeven van het tribune-element. De ondersteuning is weergegeven met rode driehoeken, tussen de ondersteuning en het tribune-element is een frictie interface geplaatst. Het wapeningsnet is ø11-150 in langsrichting en ø6.5-250 in dwarsrichting. Deze is gemodelleerd als ingebedde wapening met een dekking van 40 mm.

Figuur 10 Geometrie tribune-element, isometrisch aanzicht.

5.1.2

Materiaaleigenschappen

Beton Voor het beton wordt het “total strain based crack model” gebruikt. Met dit materiaalmodel kan niet-lineaire gedrag in het beton worden beschreven, dit wordt gedaan met de Hordijk curve voor trek en een parabolische curve voor druk. De niet-lineaire materiaaleigenschappen voor het beton zijn bepaald

1-2-2022

CONTROLE ONTWERPBEREKENING

BI3452-IB-RP-220128-0926

14

Projectgerelateerd

volgens de veiligheidsfilosofie van de voorschriften. Voor de spanning-rekrelatie van het beton onder druk is niet NEN-EN 1992-1-1 formule 3.14 gebruikt, maar een vergelijkbaar materiaalmodel op basis van dezelfde waarde voor de gemiddelde druksterkte fcm. De waardes die gebruikt worden in de berekening zijn de dikgedrukte waardes uit het onderstaande overzicht. De druk en treksterkte van het beton hebben naar verwachting beperkte invloed op de maximale capaciteit van de tribune-elementen. Betonkwaliteit Partiele factor

Ecm Ecd = Ecm / γCE αcc Karakteristieke druksterkte fck Rekenwaarde druksterkte fcd = αcc fck / γC Gemiddelde cilinderdruksterkte fcm = fcd / γRd Breukenergie voor trek GF = 73 fcm0.18 αct Drukcurve

C45/55 1.5 1.15 1.2 2450 kg/m3 0.2 36 GPa 30 Gpa 1.00 45 Mpa 30 Mpa 26.1 Mpa 131.3 N/M 1.00 Parabolisch

5% karakteristieke treksterkte Rekenwaarde treksterkte Breukenergie voor druk Trekcurve

2.7 Mpa 1.8 Mpa 2000 N/m Hordijk

γC γRd γCE

Massa Possion’s ratio Secans E-modulus Rekenwaarde E-modulus

fctk;0.05 fctd = αct fctk;0.05 / γC

NEN-EN 1992-1-1 tabel 2.1N NEN-EN 1992-2-1 NB artikel 5.7 NEN-EN 1992-2-1 NB artikel 5.8.6 Laag wapeningspercentage NEN-EN 1992-1-1 artikel 3.1.3 NEN-EN 1992-1-1 tabel 3.1 NEN-EN 1992-1-1 formule 5.20 NEN-EN 1992-1-1 NB artikel 3.1.6 NEN-EN 1992-1-1 tabel 3.1 NEN-EN 1992-1-1 formule 3.15 NEN-EN 1992-2-1 NB artikel 5.7 CEB-FIB Model Code 2010 NEN-EN 1992-1-1 NB artikel 3.1.6

NEN-EN 1992-1-1 tabel 3.1 NEN-EN 1992-1-1 formule 3.16

Wapeningsstaal De materiaaleigenschappen voor het wapeningsstaal zijn bepaald op basis van de voorschriften. Het wapeningsstaal wordt fysisch niet-lineair meegenomen middels het Von-Mises plasticiteitsmodel in de berekening. De waardes die gebruikt worden in de berekening zijn de dikgedrukte waardes uit het onderstaande overzicht. Staalkwaliteit E-modulus

1-2-2022

Es

CONTROLE ONTWERPBEREKENING

FeB 500 200 Gpa

NEN-EN 1992-1-1 artikel 3.2.7

BI3452-IB-RP-220128-0926

15

Projectgerelateerd

Partiele factor Karakteristieke vloeigrens Rekenwaarde vloeigrens Rekenwaarde vloeirek Karakteristieke rek maximaal Ontwerp rek maximaal Ontwerp treksterkte maximaal

γS γRd fyk fyd = fyk / (γS γRd) fyd / Es k εuk k fyk / (γS γRd) εud = 0.9 εuk fud

1.15 1.15 500 Mpa 378 Mpa 1.89E-3 1.15 5.0% 434.8 MPa 4.5% 429 MPa

NEN-EN 1992-1-1 tabel 2.1N NEN-EN 1992-2-1 NB artikel 5.7 NEN-EN 1992-2-1 NB artikel 5.7 NEN-EN 1992-2-1 Figuur 3.8 NEN-EN 1992-1-1 Tabel C.1 NEN-EN 1992-1-1 Tabel C.1 NEN-EN 1992-2-1 Figuur 3.8 NEN-EN 1992-1-1 NB artikel 3.2.2

Wrijvingsinterface De materiaaleigenschappen voor het wrijvingsinterface zijn op basis van ervaring bepaald. De wrijvingsinterface is gemodelleerd met het Coulomb frictie model met brosse breuk voor trek. Normaal stijfheid Afschuifstijfheid Cohesie Hoek van inwendige afschuiving Dilatantiehoek Treksterkte

5.1.3

5E10 N/m3 1E9 N/m3 0.001 N/m2 0.5 rad 0 rad 0 N/m2

Instellingen analyse

In Tabel 2 zijn de instellingen van de analyse weergegeven. De stapgrootte van de belasting is: • 100% permanente belasting in 4 stappen • 50% variabele belasting in 10 stappen • 30 stappen waarbij 1% van de variabele belasting toegevoegd wordt Tabel 2 Instellingen push-over analyse

Optie

Instelling

Iteratieve methode

Regular Newton-Raphson

Convergentie norm

Verplaatsing en kracht

Convergentie tolerantie

Verplaatsing: 0.01 Kracht: 0.01

Maximumaantal iteraties

10

Type geometrisch niet-lineairiteit

Updated Lagrange

Type fysisch niet-lineairiteit

Plasticiteit, Scheuren, Total strain based cracking, interface niet-lineairiteit, niet-lineair elastische materialen

5.2

Push-over

Van de push-over analyse is de verticale reactiekracht tegen de verplaatsing in een punt in het midden van de tribune uitgezet in Figuur 11. Hiermee wordt inzicht verkregen wat er gebeurt bij oplopende belasting. In de figuur zijn een aantal belangrijke momenten benoemd, deze worden beschreven in Tabel 3. De ontwerpcapaciteit van het tribune-element is ongeveer 250 kN, hiermee kan 70% van de variabele

1-2-2022

CONTROLE ONTWERPBEREKENING

BI3452-IB-RP-220128-0926

16

Projectgerelateerd

belasting opgenomen worden. De unity check bij een belasting van 4 kN/m2 is 1,14, en bij een belasting van 5 kN/m2 1,26.

Figuur 11 Krachtverplaatsingsdiagram tribune-element Tabel 3 Beschrijving aangegeven momenten in krachtsverplaatsingsdiagram

Moment

Beschrijving

Belastingfactor variabele belasting

Permanente belasting

De belasting van het eigengewicht en de reling

0

Scheurmoment

Het moment dat een significant deel het beton gescheurd is

0.1

Vloeimoment

Het moment dat de eerste wapeningsstaaf vloeit

0.5

Bezwijkmoment DIANA

Het moment dat het element geen grotere kracht meer kan opnemen

0.7

1-2-2022

CONTROLE ONTWERPBEREKENING

BI3452-IB-RP-220128-0926

17

Projectgerelateerd

6

Conclusie

Er is een review uitgevoerd op de oorspronkelijke ontwerpberekening. Hierbij is gekeken naar de toegepaste normen en belastingen, de constructieve schematisatie en de bepaalde capaciteit van het ontwerp. Tevens is gekeken naar aanpassingen gedurende de levensduur die invloed hebben op de constructieve veiligheid. De ontwerpcapaciteit van het tribune-element is bepaald met een fysisch en geometrische niet-lineaire analyse. De relevante resultaten om de hypotheses te toetsen in het hoofdrapport zijn hieronder weergegeven per hypothese. 1. Verkeerde consequentieklasse In de oorspronkelijke berekening is veiligheidsklasse 3 van NEN 6702 aangehouden. Dit is de hoogste veiligheidsklasse en is correct toegepast. 2. Verkeerd uitgangspunt staan/zitplaatsen Er is in de oorspronkelijke berekening uitgegaan van vaste zitplaatsen. Dit was correct volgens de toen geldende normen. 4. Belastingen vergeten Er is in de oorspronkelijke berekening geen rekening gehouden met het eigen gewicht van de zitplaatsen en de reling aan de voorzijde van het element. 5. Belasting hoger/ anders dan aangenomen - De variabele belasting is correct toegepast vanuit de toen geldende normen - Er is in het ontwerp geen rekening gehouden met een mogelijke aanpassing van zit- naar staantribune 6.

Belastingcombinaties in norm en PVE anders dan aangenomen De belastingcombinaties en belastingfactoren conform NEN 6702 zijn correct toegepast. 7. Belastingeffecten vergeten - Het belastingeffect in-het-vlak van de plaat is in de berekening van het moment wat getoetst wordt niet meegenomen. 8. Constructief principe in werkelijkheid anders dan geschematiseerd - Het tribune-element is als ligger berekend waarbij een enkele trede van het element in rekening is gebracht - De aangehouden wapening is voor de onderste trede niet correct, hier is 1 staaf te veel in rekening gebracht ten opzichte van de wapeningstekening. Dit komt door de aanwezigheid van een nok in het element voor de oplegging op het element eronder. Bij het onderste tribuneelement is hier geen oplegging aanwezig. - In werkelijkheid is vastgesteld dat deze staaf wel aanwezig is ten opzichte van de ontwerptekening. - Om de capaciteit van de ontwerpberekening te bereiken is herverdeling van de krachten nodig om alle wapeningsstaven te activeren. Dit komt door de excentrische van de belasting ten opzichte van de weerstand. Dit is in de schematisatie voor de ontwerpberekening niet meegenomen.

1-2-2022

CONTROLE ONTWERPBEREKENING

BI3452-IB-RP-220128-0926

18

Projectgerelateerd

10. Berekende belastingeffecten onjuist Uit de niet-lineaire analyse blijkt dat het tribune-element bezwijkt bij een variabele belasting lager dan 4 kN/m2. De berekende belastingeffecten in het ontwerp zijn daarom onjuist. De ontwerpcapaciteit van het tribune-element is 14% lager dan in de originele ontwerpberekening. 11. Verkeerde afmetingen elementen bepaald Op basis van de aangehouden schematisatie en berekende belastingeffecten zijn de afmetingen van de elementen correct bepaald. 41. Constructie / belastingen aangepast tijdens de levensduur en 42. Constructie niet aangepast na wijziging normen - Het onderscheid tussen zit- en staantribunes is vervallen, hierdoor moet voor alle tribunes in de huidige norm 5 kN/m2 aangehouden worden. - De constructie is aangepast van zit- naar staantribune gedurende de levensduur. Door het toetsen op verbouwniveau conform NEN 8700 en NEN8701 blijkt dat er geen constructieve maatregelen nodig waren omdat de capaciteit van de ontwerpberekening niet overschreden werd.

1-2-2022

CONTROLE ONTWERPBEREKENING

BI3452-IB-RP-220128-0926

19

Projectgerelateerd

A1

Dat bestand DIANA analyse

: Diana Datafile written by Diana 10.5 'UNITS' TIME SEC 'DIRECTIONS' 1 1.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 2 0.00000E+00 1.00000E+00 0.00000E+00 3 0.00000E+00 0.00000E+00 1.00000E+00 4 7.44084E-01 0.00000E+00 3.67749E-01 5 -3.67749E-01 0.00000E+00 7.44084E-01 6 0.00000E+00 -1.00000E+00 0.00000E+00 'MODEL' DIMENS "3D" GRAVDI 3 GRAVAC -9.81000E+00 'COORDINATES' 1 7.49168E-01 3.70000E+00 5.02377E-01 2 7.49168E-01 4.80000E+00 5.02377E-01 3 4.49484E-01 4.80000E+00 3.54914E-01 4 4.49484E-01 3.70000E+00 3.54914E-01 ... ... 116711 2.12340E+00 8.37500E+00 1.10670E+00 116712 2.16031E+00 8.37500E+00 1.12486E+00 116713 2.19723E+00 8.37500E+00 1.14303E+00 116714 2.23415E+00 8.37500E+00 1.16119E+00 116715 2.27107E+00 8.37500E+00 1.17936E+00 116716 2.30799E+00 8.37500E+00 1.19753E+00 116717 2.34490E+00 8.37500E+00 1.21569E+00 116718 2.38182E+00 8.37500E+00 1.23386E+00 116719 2.38194E+00 8.37500E+00 1.23392E+00 'MATERI' 1 NAME "FeB500 nonlin" MCNAME REINFO MATMDL VMISES ASPECT YOUNG 2.00000E+11 YIELD VMISES EPSSIG 0.00000E+00 0.00000E+00 2.00000E-03 3.78000E+08 5.00000E-02 4.29000E+08 5.01000E-02 0.00000E+00 HARDEN STRAIN 2 NAME "concrete" MCNAME CONCR MATMDL LEI ASPECT YOUNG 3.00000E+10 POISON 2.00000E-01

1-2-2022

DENSIT 2.45000E+03 3 NAME "FeB500 nonlin 2" MCNAME REINFO MATMDL VMISES ASPECT YOUNG 2.00000E+11 YIELD VMISES EPSSIG 0.00000E+00 0.00000E+00 2.00000E-03 3.78000E+08 5.00000E-02 4.29000E+08 5.01000E-02 0.00000E+00 HARDEN STRAIN 4 NAME "non-lin concrete actual" MCNAME CONCR MATMDL TSCR ASPECT SHRINK YOUNG 3.00000E+10 POISON 2.00000E-01 DENSIT 2.45000E+03 TOTCRK ROTATE TENCRV HORDYK TENSTR 1.80000E+06 GF1 1.31000E+02 CBSPEC ROTS RESTST 0.00000E+00 POIRED DAMAGE COMSTR 2.61000E+07 GC 2.00000E+04 RESCST 0.00000E+00 REDCRV VC1993 REDMIN 4.00000E-01 CNFCRV NONE TIMSHR 6.04800E+05 0.00000E+00 1.38836E+06 2.60949E-05 2.17192E+06 4.63632E-05 2.95548E+06 6.25603E-05 3.73903E+06 7.58010E-05 4.52259E+06 8.68271E-05 5.30615E+06 9.61511E-05 6.08971E+06 1.04139E-04 6.87327E+06 1.11059E-04 7.65683E+06 1.17112E-04 8.44039E+06 1.22450E-04 9.22394E+06 1.27194E-04 1.00075E+07 1.31438E-04 1.07911E+07 1.35256E-04 1.15746E+07 1.38710E-04 1.23582E+07 1.41850E-04 1.31417E+07 1.44715E-04 1.39253E+07 1.47342E-04 1.47089E+07 1.49758E-04 1.54924E+07 1.51988E-04 1.62760E+07 1.54052E-04 1.70595E+07 1.55969E-04 1.78431E+07 1.57754E-04 1.86266E+07 1.59419E-04 1.94102E+07 1.60977E-04 2.01938E+07 1.62437E-04 2.09773E+07 1.63808E-04 2.17609E+07 1.65099E-04 2.25444E+07 1.66316E-04 2.33280E+07 1.67465E-04 3.24689E+07 1.77307E-04 4.16097E+07 1.83275E-04 5.07506E+07 1.87281E-04 5.98915E+07 1.90156E-04 6.90323E+07

1.92319E-04 7.81732E+07 1.94006E-04

CONTROLE ONTWERPBEREKENING

8.73141E+07 1.95359E-04 9.64550E+07 1.96467E-04 1.05596E+08 1.97392E-04 1.14737E+08 1.98175E-04 1.23878E+08 1.98847E-04 1.33018E+08 1.99430E-04 1.42159E+08 1.99941E-04 1.51300E+08 2.00392E-04 1.60441E+08 2.00793E-04 1.69582E+08 2.01151E-04 1.78723E+08 2.01475E-04 1.87864E+08 2.01767E-04 1.97005E+08 2.02033E-04 2.06145E+08 2.02276E-04 2.15286E+08 2.02499E-04 2.24427E+08 2.02704E-04 2.33568E+08 2.02893E-04 2.42709E+08 2.03068E-04 2.51850E+08 2.03231E-04 2.60991E+08 2.03383E-04 2.70131E+08 2.03524E-04 2.79272E+08 2.03657E-04 2.88413E+08 2.03781E-04 2.97554E+08 2.03898E-04 3.06695E+08 2.04007E-04 3.15836E+08 2.04111E-04 3.24977E+08 2.04209E-04 3.34118E+08 2.04301E-04 3.43258E+08 2.04389E-04 3.52399E+08 2.04472E-04 3.61540E+08 2.04551E-04 3.70681E+08 2.04627E-04 3.79822E+08 2.04698E-04 3.88963E+08 2.04766E-04 3.98104E+08 2.04832E-04 4.07245E+08 2.04894E-04 4.16385E+08 2.04954E-04 4.25526E+08 2.05011E-04 4.34667E+08 2.05065E-04 4.43808E+08 2.05118E-04 4.52949E+08 2.05168E-04 4.62090E+08 2.05217E-04 4.71231E+08 2.05263E-04 4.80371E+08 2.05308E-04 4.89512E+08 2.05351E-04 4.98653E+08 2.05393E-04 5.07794E+08 2.05433E-04 5.16935E+08 2.05471E-04 5.26076E+08 2.05509E-04 5.35217E+08 2.05545E-04 5.44358E+08 2.05580E-04 5.53498E+08 2.05613E-04 5.62639E+08 2.05646E-04 5.71780E+08 2.05678E-04 5.80921E+08 2.05708E-04 5.90062E+08 2.05738E-04 5.99203E+08 2.05767E-04 6.08344E+08 2.05795E-04

6.17485E+08 2.05822E-04 6.26625E+08 2.05848E-04 6.35766E+08 2.05874E-04 6.44907E+08 2.05899E-04 6.54048E+08 2.05923E-04 6.63189E+08 2.05946E-04 CURAGE 6.04800E+05 6 NAME "Friction support" MCNAME INTERF MATMDL FRICTI ASPECT

BI3452-IB-RP-220128-0926

20

Projectgerelateerd

IFTYP LIN3D3 DSNY 5.00000E+10 DSSX 1.00000E+09 DSSZ 1.00000E+09 FRICTI COHESI 1.00000E-03 PHI 5.00000E-01 PSI 0.00000E+00 GAP GAPVAL 0.00000E+00 MODE2 0 'GEOMET' 1 NAME "Rond 11" GCNAME RELINE GEOMDL REBAR CROSSE 9.50332E-05 2 NAME "Rond 6.5" GCNAME RELINE GEOMDL REBAR CROSSE 3.31831E-05 3 NAME "thickness" GCNAME LINE GEOMDL LIN3DS THICK 1.00000E-01 ZAXIS 0.00000E+00 1.00000E+00 0.00000E+00 'ELEMENTS' SET "Sheet 1" CONNECT 1 HX24L 1152 10146 10145 1153 3095 10184 10185 3096 2 HX24L 1165 10148 10147 1166 7765 10186 10187 7766 3 HX24L 10149 1162 1161 10150 10188 1180 1179 10189 4 HX24L 10152 10151 1146 1145 10190 10191 3089 3088 5 HX24L 10154 10149 10153 10151 10192 10188 10193 10191 6 HX24L 10155 1149 1148 10156 10194 3092 3091 10195 7 HX24L 1164 10157 10148 1165 7764 10196 10186 7765 8 HX24L 1132 1133 10158 10159 2651 2652 10197 10198 ... ... 89902 HX24L 110417 110426 110394 110399 109157 109166 109134 109139 89903 HX24L 110432 110418 110415 110433 109172 109158 109155 109173 89904 HX24L 110393 110431 110403 110400 109133 109171 109143 109140 89905 TP18L 110418 110406 110415 109158 109146 109155 89906 TP18L 110425 69036 69188 109165 69020 69023 MATERIAL 4 SET "frictie interface" CONNECT 89907 L12IFS 53111 87369 110436 110437 89908 L12IFS 87369 87370 110437 110438 89909 L12IFS 87370 87371 110438 110439 ... ...

90036 L12IFS 1107 1108 110567 110568 90037 L12IFS 1108 1109 110568 110569

1-2-2022

90038 L12IFS 1109 1110 110569 110570 90039 L12IFS 1110 1111 110570 110571 90040 L12IFS 1111 10 110571 110508 MATERIAL 6 GEOMETRY 3 'REINFORCEMENTS' SET "Wapening" LOCATI 1 BAR 50 110572 110573 112 110573 110574 174 110574 110575 236 110575 110576 298 110576 110577 360 110577 110578 422 110578 110579 484 110579 110580 546 110580 110581 ... ... 13070 110782 110783 13132 110783 110784 13194 110784 110785 13256 110785 110786 2 BAR 51 110787 110788 113 110788 110789 ... ... 13133 110998 110999 13195 110999 111000 13257 111000 111001 3 BAR 53 111002 111003 115 111003 111004 177 111004 111005 239 111005 111006 301 111006 111007 ... ... 13135 111213 111214 13197 111214 111215 13259 111215 111216 4 BAR 62 111217 111218 124 111218 111219 186 111219 111220 248 111220 111221 ... ... 84275 116711 116712 84274 116712 116713 84273 116713 116714 84272 116714 116715 84271 116715 116716 84270 116716 116717 84269 116717 116718 84268 116718 116719 MATERIAL 1 GEOMETRY 2 'LOADS' CASE 1 NAME "Load case 1" ELEMEN / 13321-28018(69) / EDGE ETA1 KSI2 FORCE -2.50000E+02 DIRECT 3

CONTROLE ONTWERPBEREKENING

WEIGHT CASE 2 NAME "Load case 2" ELEMEN / 13336-19684(69) 21685-28033(69) / FACE L3 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 / 13288 13303 13304 13357 13372 13373 13426 13441 13442 13495 13510 13511 13564 13579 13580 13633 13648 13649 13702 13717 13718 13771 13786 13787 13840 13855 13856 13909 13924 13925 13978 13993 13994 14047 14062 14063 14116 14131 14132 14185 14200 14201 14254 14269 14270 14323 14338 14339 14392 14407 14408 14461 14476 14477 14530 14545 14546 14599 14614 14615 14668 14683 14684 14737 14752 ... ... 26743 26758 26759 26812 26827 26828 26881 26896 26897 26950 26965 26966 27019 27034 27035 27088 27103 27104 27157 27172 27173 27226 27241 27242 27295 27310 27311 27364 27379 27380 27433 27448 27449 27502 27517 27518 27571 27586 27587 27640 27655 27656 27709 27724 27725 27778 27793 27794 27847 27862 27863 27916 27931 27932 27985 28000 28001 / FACE KSI1 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 / 13272 13276 13291 13292 13301 13321 13341 13345 13360 13361 13370 13390 13410 13414 13429 13430 13439 13459 13479 13483 13498 13499 13508 13528 13548 13552 13567 13568 13577 13597 13617 13621 13636 13637 13646 13666 13686 13690 13705 13706 13715 13735 13755 13759 13774 13775 13784 13804 13824 13828 13843 13844 ... ...

27506 27515 27535 27555 27559 27574 27575 27584 27604 27624 27628 27643 27644 27653 27673 27693 27697 27712 27713 27722 27742 27762 27766 27781 27782 27791 27811 27831 27835 27850 27851 27860 27880 27900 27904 27919 27920 27929 27949 27969 27973 27988 27989 27998 28018 / FACE KSI2 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3

BI3452-IB-RP-220128-0926

2

Projectgerelateerd

/ 13283 13294 13295 13297 13306 13309 13314 13352 13363 13364 13366 13375 13378 13383 13421 13432 13433 13435 13444 13447 13452 13490 13501 13502 13504 13513 13516 13521 13559 13570 13571 13573 13582 13585 13590 13628 13639 13640 13642 13651 13654 13659 13697 13708 13709 13711 13720 13723 13728 13766 13777 13778 13780 13789 13792 13797 13835 13846 13847 13849 13858 13861 13866 13904 13915 ... ... 27508 27509 27511 27520 27523 27528 27566 27577 27578 27580 27589 27592 27597 27635 27646 27647 27649 27658 27661 27666 27704 27715 27716 27718 27727 27730 27735 27773 27784 27785 27787 27796 27799 27804 27842 27853 27854 27856 27865 27868 27873 27911 27922 27923 27925 27934 27937 27942 27980 27991 27992 27994 28003 28006 28011 / FACE ETA1 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 / 13273 13285 13296 13342 13354 13365 13411 13423 13434 13480 13492 13503 13549 13561 13572 13618 13630 13641 13687 13699 13710 13756 13768 13779 13825 13837 13848 13894 13906 13917 13963 13975 13986 14032 14044 14055 14101 14113 14124 14170 14182 14193 14239 14251 14262 14308 14320 14331 14377 14389 14400 14446 14458 14469 14515 14527 14538 14584 14596 14607 14653 14665 14676 14722 14734 ... ...

27073 27085 27096 27142 27154 27165 27211 27223 27234 27280 27292 27303 27349 27361 27372 27418 27430 27441 27487 27499 27510 27556 27568 27579 27625 27637 27648 27694 27706 27717 27763 27775 27786 27832 27844 27855 27901 27913 27924 27970 27982 27993 / FACE ETA2 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 / 28095-33891(63) 35718-41514(63) / FACE L3 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 / 28046 28053 28109 28116 28172 28179 28235 28242 28298 28305 28361 28368 28424

1-2-2022

28431 28487 28494 28550 28557 28613 28620 28676 28683 28739 28746 28802 28809 28865 28872 28928 28935 28991 28998 29054 29061 29117 29124 29180 29187 29243 29250 29306 29313 29369 29376 29432 29439 29495 29502 29558 29565 29621 29628 ... ... 39960 40016 40023 40079 40086 40142 40149 40205 40212 40268 40275 40331 40338 40394 40401 40457 40464 40520 40527 40583 40590 40646 40653 40709 40716 40772 40779 40835 40842 40898 40905 40961 40968 41024 41031 41087 41094 41150 41157 41213 41220 41276 41283 41339 41346 41402 41409 41465 41472 / FACE KSI1 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 / 28035 28041 28042 28058 28068 28071 28075 28098 28104 28105 28121 28131 28134 28138 28161 28167 28168 28184 28194 28197 28201 28224 28230 28231 28247 28257 28260 28264 28287 28293 28294 28310 28320 28323 28327 28350 28356 28357 28373 28383 28386 28390 28413 28419 28420 28436 28446 28449 28453 28476 28482 28483 28499 28509 28512 28516 28539 28545 28546 28562 28572 28575 28579 28602 28608 ... ...

41146 41162 41172 41175 41179 41202 41208 41209 41225 41235 41238 41242 41265 41271 41272 41288 41298 41301 41305 41328 41334 41335 41351 41361 41364 41368 41391 41397 41398 41414 41424 41427 41431 41454 41460 41461 41477 41487 41490 41494 / FACE KSI2 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 / 28040 28043 28056 28057 28067 28081 28103 28106 28119 28120 28130 28144 28166 28169 28182 28183 28193 28207 28229 28232 28245 28246 28256 28270 28292 28295 28308 28309 28319 28333 28355 28358 28371 28372 28382 28396 28418 28421 28434 28435 28445 28459 28481 28484 28497 28498 28508 28522 28544 28547 28560 28561 28571 28585 28607 28610 28623 28624 28634 28648 28670 28673 28686 28687 28697 ...

CONTROLE ONTWERPBEREKENING

... 41021 41034 41035 41045 41059 41081 41084 41097 41098 41108 41122 41144 41147 41160 41161 41171 41185 41207 41210 41223 41224 41234 41248 41270 41273 41286 41287 41297 41311 41333 41336 41349 41350 41360 41374 41396 41399 41412 41413 41423 41437 41459 41462 41475 41476 41486 41500 / FACE ETA1 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 / 28037 28049 28062 28070 28100 28112 28125 28133 28163 28175 28188 28196 28226 28238 28251 28259 28289 28301 28314 28322 28352 28364 28377 28385 28415 28427 28440 28448 28478 28490 28503 28511 28541 28553 28566 28574 28604 28616 28629 28637 28667 28679 28692 28700 28730 28742 28755 28763 28793 28805 28818 28826 ... ... 40725 40733 40763 40775 40788 40796 40826 40838 40851 40859 40889 40901 40914 40922 40952 40964 40977 40985 41015 41027 41040 41048 41078 41090 41103 41111 41141 41153 41166 41174 41204 41216 41229 41237 41267 41279 41292 41300 41330 41342 41355 41363 41393 41405 41418 41426 41456 41468 41481 41489 / FACE ETA2 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 / 55701-61497(63) 63324-69120(63) / FACE L3 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 / 55653 55661 55716 55724 55779 55787 55842 55850 55905 55913 55968 55976 56031 56039 56094 56102 56157 56165 56220 56228 56283 56291 56346 56354 56409 56417 56472 56480 56535 56543 56598 56606 56661 56669 56724 56732 56787 56795 56850 56858 56913 56921 56976 56984 57039 57047 57102 57110 57165 57173 57228 57236 ... ...

68001 68009 68064 68072 68127 68135 68190 68198 68253 68261 68316 68324 68379 68387 68442 68450 68505 68513 68568 68576 68631 68639 68694 68702 68757 68765 68820 68828 68883 68891 68946 68954 69009 69017 69072 69080 /

BI3452-IB-RP-220128-0926

3

Projectgerelateerd

FACE KSI1 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 / 55642 55648 55649 55666 55676 55679 55683 55705 55711 55712 55729 55739 55742 55746 55768 55774 55775 55792 55802 55805 55809 55831 55837 55838 55855 55865 55868 55872 55894 55900 55901 55918 55928 55931 55935 55957 55963 55964 55981 55991 55994 55998 56020 56026 56027 56044 56054 56057 56061 56083 56089 56090 ... ... 68753 68770 68780 68783 68787 68809 68815 68816 68833 68843 68846 68850 68872 68878 68879 68896 68906 68909 68913 68935 68941 68942 68959 68969 68972 68976 68998 69004 69005 69022 69032 69035 69039 69061 69067 69068 69085 69095 69098 69102 / FACE KSI2 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 / 55647 55650 55664 55665 55675 55689 55710 55713 55727 55728 55738 55752 55773 55776 55790 55791 55801 55815 55836 55839 55853 55854 55864 55878 55899 55902 55916 55917 55927 55941 55962 55965 55979 55980 55990 56004 56025 56028 56042 56043 56053 56067 56088 56091 56105 56106 56116 56130 56151 56154 56168 56169 56179 56193 56214 56217 56231 56232 56242 56256 56277 56280 56294 56295 56305 ... ...

68628 68642 68643 68653 68667 68688 68691 68705 68706 68716 68730 68751 68754 68768 68769 68779 68793 68814 68817 68831 68832 68842 68856 68877 68880 68894 68895 68905 68919 68940 68943 68957 68958 68968 68982 69003 69006 69020 69021 69031 69045 69066 69069 69083 69084 69094 69108 / FACE ETA1 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 / 55645 55656 55670 55678 55708 55719 55733 55741 55771 55782 55796 55804 55834 55845 55859 55867 55897 55908 55922 55930 55960 55971 55985 55993 56023 56034 56048 56056 56086 56097 56111 56119 56149 56160 56174 56182 56212 56223 56237

1-2-2022

56245 56275 56286 56300 56308 56338 56349 56363 56371 56401 56412 56426 56434 56464 56475 56489 56497 56527 56538 56552 56560 56590 56601 56615 56623 56653 ... ... 68333 68341 68371 68382 68396 68404 68434 68445 68459 68467 68497 68508 68522 68530 68560 68571 68585 68593 68623 68634 68648 68656 68686 68697 68711 68719 68749 68760 68774 68782 68812 68823 68837 68845 68875 68886 68900 68908 68938 68949 68963 68971 69001 69012 69026 69034 69064 69075 69089 69097 / FACE ETA2 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 / 84550 84556 84557 84570 84578 84583 84614 84620 84621 84634 84642 84647 84678 84684 84685 84698 84706 84711 84742 84748 84749 84762 84770 84775 84806 84812 84813 84826 84834 84839 84870 84876 84877 84890 84898 84903 84934 84940 84941 ... ... 86055 86086 86092 86093 86106 86114 86119 86150 86156 86157 86170 86178 86183 86214 86220 86221 86234 86242 86247 86278 86284 86285 86298 86306 86311 / FACE KSI1 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 / 84544 84547 84553 84555 84608 84611 84617 84619 84672 84675 84681 84683 84736 84739 84745 84747 84800 84803 84809 84811 84864 84867 84873 84875 84928 84931 84937 84939 84992 84995 85001 85003 85056 85059 85065 85067 85120 85123 85129 ... ...

85963 86016 86019 86025 86027 86080 86083 86089 86091 86144 86147 86153 86155 86208 86211 86217 86219 86272 86275 86281 86283 / FACE KSI2 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 / 84534 84542 84543 84548 84572 84580 84598 84606 84607 84612 84636 84644 84662 84670 84671 84676 84700 84708 84726 84734 84735 84740 84764 84772 84790 84798 84799 84804 84828 84836 84854 84862 84863 84868 84892 84900 84918 84926 84927

CONTROLE ONTWERPBEREKENING

... ... 86052 86070 86078 86079 86084 86108 86116 86134 86142 86143 86148 86172 86180 86198 86206 86207 86212 86236 86244 86262 86270 86271 86276 86300 86308 / FACE ETA1 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 / 86330 86342 86350 86363 86368 86394 86406 86414 86427 86432 86458 86470 86478 86491 86496 86522 86534 86542 86555 86560 86586 86598 86606 86619 86624 86650 86662 86670 86683 86688 86714 86726 86734 86747 86752 86778 86790 86798 86811 ... ... 87822 87835 87840 87866 87878 87886 87899 87904 87930 87942 87950 87963 87968 87994 88006 88014 88027 88032 88058 88070 88078 88091 88096 / FACE KSI1 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 / 86339 86347 86348 86351 86403 86411 86412 86415 86467 86475 86476 86479 86531 86539 86540 86543 86595 86603 86604 86607 86659 86667 86668 86671 86723 86731 ... ... 87759 87811 87819 87820 87823 87875 87883 87884 87887 87939 87947 87948 87951 88003 88011 88012 88015 88067 88075 88076 88079 / FACE KSI2 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 / 86324 86340 86349 86364 86373 86388 86404 86413 86428 86437 86452 86468 86477 86492 86501 86516 86532 86541 86556 86565 86580 86596 86605 86620 86629 86644 ... ...

87821 87836 87845 87860 87876 87885 87900 87909 87924 87940 87949 87964 87973 87988 88004 88013 88028 88037 88052 88068 88077 88092 88101 / FACE ETA1 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 / 86329 86335 86393 86399 86457 86463 86521 86527 86585 86591 86649 86655 86713 86719 86777 86783 86841 86847 86905 86911 86969 86975 87033 87039 87097 87103

BI3452-IB-RP-220128-0926

4

Projectgerelateerd

87161 87167 87225 87231 87289 87295 87353 87359 87417 87423 87481 87487 87545 87551 87609 87615 87673 87679 87737 87743 87801 87807 87865 87871 87929 87935 87993 87999 88057 88063 / FACE ETA2 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 / 88121 88122 88135 88154 88156 88164 88168 88185 88186 88199 88218 88220 88228 88232 88249 88250 88263 88282 88284 88292 88296 88313 88314 88327 88346 88348 88356 88360 88377 88378 88391 88410 88412 88420 88424 88441 88442 88455 88474 ... ... 89658 89671 89690 89692 89700 89704 89721 89722 89735 89754 89756 89764 89768 89785 89786 89799 89818 89820 89828 89832 89849 89850 89863 89882 89884 89892 89896 / FACE KSI1 FORCE -4.00000E+03 '

1-2-2022

DIRECT 3 / 88132 88139 88142 88196 88203 88206 88260 88267 88270 88324 88331 88334 88388 88395 88398 88452 88459 88462 88516 88523 88526 88580 88587 88590 88644 88651 ... ... 89486 89540 89547 89550 89604 89611 89614 89668 89675 89678 89732 89739 89742 89796 89803 89806 89860 89867 89870 / FACE KSI2 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 / 88116 88126 88127 88133 88140 88167 88180 88190 88191 88197 88204 88231 88244 88254 88255 88261 88268 88295 88308 88318 88319 88325 88332 88359 88372 88382 88383 88389 88396 88423 88436 88446 88447 88453 88460 88487 88500 88510 88511 ... ...

CONTROLE ONTWERPBEREKENING

89639 89652 89662 89663 89669 89676 89703 89716 89726 89727 89733 89740 89767 89780 89790 89791 89797 89804 89831 89844 89854 89855 89861 89868 89895 / FACE ETA1 FORCE -4.00000E+03 DIRECT 3 CASE 3 NAME "Load case 3" COMBIN 1 NAME "Load combination 1" 1 1.20000E+00 2 NAME "Load combination 2" 2 1.50000E+00 3 NAME "Load combination 3" 1 1.00000E+00 2 1.50000E+00 'SUPPOR' NAME "Ligger_support" / 110436-110571 / TR 4 / 110436-110571 / TR 5 / 110436-110571 / TR 6 NAME "Nok support" / 7 8 11 12 1090 1091 1132 1133 18495 18500 / TR 4 'TIMELO' LOAD 1 TIMES 0.00000E+00 1.72800E+09 / FACTOR 0.00000E+00 0.00000E+00 / 'END

BI3452-IB-RP-220128-0926

5

Projectgerelateerd

A2

DCF bestand DIANA analyse

*FILOS INITIA *INPUT *NONLIN LABEL="Structural nonlinear" TYPE GEOMET UPDATE BEGIN EXECUT BEGIN LOAD LOADNR 1 STEPS EXPLIC SIZES 0.25(4) END LOAD BEGIN ITERAT METHOD NEWTON BEGIN CONVER SIMULT ON FORCE CONTIN DISPLA CONTIN END CONVER END ITERAT END EXECUT BEGIN EXECUT TEXT "new execute block 2" BEGIN LOAD LOADNR 2 STEPS EXPLIC SIZES 0.05(10) 0.01(30) END LOAD BEGIN ITERAT METHOD NEWTON BEGIN CONVER SIMULT ON FORCE CONTIN DISPLA CONTIN END CONVER END ITERAT END EXECUT SOLVE PARDIS BEGIN OUTPUT TEXT "Output" BINARY SELECT STEPS ALL / END OUTPUT BEGIN OUTPUT TEXT "Output 2" BINARY SELECT STEPS ALL / STRAIN CRKWDT GREEN PRINCI INTPNT STRESS TOTAL PIOLAK GLOBAL INTPNT END OUTPUT BEGIN OUTPUT TEXT "Output 3" BINARY FILE "krachtverplaatsing" SELECT STEPS ALL / DISPLA TOTAL TRANSL GLOBAL FORCE REACTI TRANSL GLOBAL END OUTPUT *END

1-2-2022

CONTROLE ONTWERPBEREKENING

BI3452-IB-RP-220128-0926

2

Projectgerelateerd

A3 Bijlage detailanalyse constructief gedrag tribune-element

17-2-2022

BI3452-IB-RP-211214-0937

50

RAPPORT Detailanalyse constructief gedrag tribune-element Deelonderzoek naar technische oorzaken van bezwijken tribune-element Klant:

Gemeente Nijmegen afdeling vastgoed

Referentie: BI3452-IB-RP-220127-1651 Status:

Concept/1.0

Datum:

27-1-2022

Projectgerelateerd

HASKONINGDHV NEDERLAND B.V.

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

Titel document: Detailanalyse constructief gedrag tribune-element Sub titel: Deelonderzoek naar technische oorzaken van bezwijken tribune-element Referentie: BI3452-IB-RP-220127-1651 Status: 1.0/Concept Datum: 27-1-2022 Projectnaam: Onderzoek instorting De Goffert Projectnummer: BI3452 Auteur(s): W. Meijers

Opgesteld door: ir. W. Meijers Gecontroleerd door:

ir. M. Kortenaar en dr. ir. S.J.M. Meijers CEng

Datum: 27-01-2022 Goedgekeurd door: ir. F.H. Middelkoop Datum:

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 mogelijk persoonsgegevens van medewerkers van HaskoningDHV Nederland B.V.. Voordat publicatie plaatsvindt (of anderszins openbaarmaking), dient dit document te worden geanonimiseerd of dient toestemming te worden verkregen om dit document met persoonsgegevens te publiceren. Dit hoeft niet als wet- of regelgeving anonimiseren niet toestaat. 27-1-2022

DETAILANALYSE

BI3452-IB-RP-220127-1651

ii

Projectgerelateerd

Inhoud 1

Inleiding

2

2

Doel

2

2.1

Hypotheses oorzaken

2

2.2

Scope

2

2.3

Analyse

2

3

Modelbeschrijving

3

3.1

Geometrie

3

3.2

Wapening

5

3.3

Materiaal

5

3.4

Ondersteuningen

7

3.5

Belastingen

8

3.6

Belastingcombinaties

9

3.7

Instellingen analyse

9

4

Resultaten lineair-elastisch analyse

11

4.1

Vervormingen

11

4.2

Spanningen

12

4.3

Eigenfrequentie

14

5

Resultaten niet-lineair analyse

16

5.1

Push-over

16

5.2

Bezwijkmechanisme

17

5.3

Convergentie

20

5.4

Bezwijkbelasting

21

6

Gevoeligheidsanalyse

23

6.1

Betontreksterkte variatie

23

6.2

Wapeningsterkte variatie

23

6.3

Beter verdeelde wapening

24

6.4

Stijfheidsafname

25

6.5

Krimp variatie

26

27-1-2022

DETAILANALYSE

BI3452-IB-RP-220127-1651

iii

Projectgerelateerd

7

Conclusie

28

8

References

29

Bijlagen A1

Dat bestand DIANA model

A2

DCF bestand DIANA analyse

A3

Gebruikte tekeningen

27-1-2022

DETAILANALYSE

BI3452-IB-RP-220127-1651

iv

Projectgerelateerd

Samenvatting Als deel van het onderzoek naar de technische oorzaken van de instorting van een tribune-element in het NEC-stadion is een eindige elementen methode (EEM) analyse gedaan. Hiermee is eerst een lineaire analyse gedaan, gevolgd door een geometrische en fysisch niet-lineaire analyse en een gevoeligheidsstudie. Het 3D model dat gebruikt is, is hoofdzakelijk opgezet met volume elementen en met gemiddelde materiaaleigenschappen gebaseerd op materiaalproeven. Hiermee worden push-over analyses gedaan, waarbij de variabele belasting verhoogd wordt totdat het tribune-element bezwijkt. Lineaire analyse Uit deze analyse blijkt dat de grootste spanningen optreden aan de onderzijde van de onderste trede van het tribune-element. Door de excentriciteit van de belasting ten opzichte van de weerstand en de asymmetrie van het tribune-element wordt de onderste trede meer belast dan de rest van het tribuneelement. De eigenfrequentie is ongeveer 9.8 Hz. Niet-lineaire analyse Uit deze analyse blijkt dat de onderste trede van het tribune-element het meest belast wordt. Dit resulteert in scheuren direct naast de trapelementen in het midden van het tribune-element. De scheurvorming groeit met toenemende belasting naar de bovenliggende treden. Wapeningstaven in de eerste trede vloeien terwijl de overige wapeningsstaven nog amper belast zijn.

Door herverdeling in het tribuneelement is het toch mogelijk om in de meeste wapeningsstaven de vloeispanning te bereiken voordat het element bezwijkt. Het model bezwijkt wanneer de breukrek in de eerste wapeningsstaaf wordt bereikt, dit gebeurt bij ongeveer 350 kN met een marge van 10%. Dit komt overeen met een opgelegde quasistatische belasting van ongeveer 9,6 kN/m2. Het scheur- en vloeimoment liggen relatief dicht bij de statische permanente en variabele belasting. Gevoeligheidsanalyse Om inzicht te krijgen in gevoeligheid van de resultaten zijn een aantal parameters gevarieerd. Deze gevarieerde parameters hebben betrekking op materiaaleigenschappen en mechanismes die mogelijk optreden. Hieronder is een overzicht gegeven van de bevindingen van de gevoeligheidsanalyse. • De betonsterkte heeft geen invloed op de bezwijkbelasting, alleen op het scheurmoment • De wapening is niet volledig uitgenut, ondanks dat het tribune-element goed kan herverdelen • De totale hoeveelheid wapening was niet optimaal verdeeld • De stijfheidsafname door scheuren treedt redelijk vroeg op; de stijfheidsafname is beperkt • Ten gevolge van (deels) verhinderde krimp kan de wapening beter geactiveerd wordt, daarnaast wordt het scheurmoment verlaagd.

27-1-2022

DETAILANALYSE

BI3452-IB-RP-220127-1651

1

Projectgerelateerd

1

Inleiding

Op 17 oktober 2021 is na afloop van de wedstijd NEC – Vitesse een tribune-element van het bezoekersvak van het Goffertstadion in Nijmegen ingestort. Royal HaskoningDHV doet onderzoek naar de technische oorzaken van de instorting. Dit rapport beschrijft de DIANA analyse van het ingestorte tribune-element. Eerst wordt een lineair elastische analyse gedaan om inzicht te krijgen in de krachtswerking van de tribune. Vervolgens wordt met fysische en geometrische niet-lineaire berekeningen het statisch bezwijken van de tribune gemodelleerd. Daarna wordt een gevoeligheidsstudie uitgevoerd om meer zekerheid te krijgen over de resultaten van de niet-lineaire statica-analyse. Hierbij worden de resultaten van het materiaalonderzoek van SGS Intron (bijlage A6 van het hoofdrapport) gebruikt in de modellen. De resultaten uit dit rapport dienen ter ondersteuning van het hoofdrapport van het onderzoek.

2

Doel

Het doel van deze analyse is om resultaten te genereren waarmee de hypotheses uit het hoofdrapport getoetst kunnen worden. Dit wordt gedaan door de onderstaande punten te bepalen: • • •

2.1

Bezwijklast Bezwijkgedrag Eigenfrequentie

Hypotheses oorzaken

Met de analyse wordt getracht om onderstaande hypotheses aan te tonen. Het toetsen van de hypotheses gebeurt in het hoofdrapport van het onderzoek. Voor enkele hypotheses is het nodig om resultaten uit meerdere analyses te combineren om deze te kunnen toetsen. • • • • •

2.2

7. Belastingeffecten vergeten 8. Constructief principe in werkelijkheid anders dan geschematiseerd 9. Tijdsafhankelijke langeduur effecten: krimp (uitdroging), kruip, belastingduur niet meegenomen 10. Berekende belastingeffecten onjuist 36. Belasting in werkelijkheid anders dan aangenomen tijdens ontwerp

Scope

In dit rapport wordt alleen het bezwijken van het bezweken tribune-element geanalyseerd. Hierbij is zover mogelijk de werkelijke situatie gemodelleerd met realistische belastingen en materiaaleigenschappen. Er is in dit rapport niet gekeken naar de veiligheid van de omliggende constructie, dynamica effecten of ontwerpoverwegingen. Deze onderwerpen worden in andere analyses van het Goffertstadion behandeld.

2.3

Analyse

De gebruikte analyse is een geometrisch en fysisch niet-lineaire push-over in DIANA FEA versie 10.5. Hierbij wordt de belasting in stappen vergroot totdat de constructie bezwijkt. Hiermee wordt nauwkeurig de bezwijkbelasting van het tribune-element bepaald. De analyse geeft inzicht in het bezwijkmechanisme en de capaciteit van het tribune-element. De push-over is belasting gestuurd uitgevoerd, zodat er geen specifieke bezwijkvorm opgelegd wordt.

27-1-2022

DETAILANALYSE

BI3452-IB-RP-220127-1651

2

Projectgerelateerd

3

Modelbeschrijving

Op basis van tekeningen is een 3D model gemaakt van het tribune-element dat bezweken is in het eindige elementen methode (EEM) softwarepakket DIANA FEA. Volume-elementen zijn gebruikt om de vorm goed te beschrijven en meerdere faalmechanismes tegelijkertijd te analyseren. In dit hoofdstuk wordt de opzet van het model beschreven. In bijlage A1 is een verkorte versie van het rekenbestand opgenomen.

3.1

Geometrie

De tribune-elementen in het Goffertstadion zijn dezelfde tribune-elementen als in het Heracles stadion. Voor het ontwerp van het Goffertstadion is daarom in de meeste gevallen gerefereerd naar de tekeningen van het Heracles stadion. Het bezweken element heeft het type nummer TR04A. De geometrie is gebaseerd op de volgende tekeningen, deze zijn ook te vinden in bijlage A3 en in het hoofdrapport: • Detailtekening “Prefab tribune-elementen stadion Heracles – Detail trede” • Tribune-element tekening “Tribune-element TR04+TR04A” • Wapeningstekening “Wapeningsprincipe tekening Heracles” • Doorsnede tekening “Tribune-element: Details. N.E.C. -Stadion” De doorsnede van het tribune-element is gemodelleerd volgens de oranje lijn in Figuur 1. Hierbij zijn de afrondingen versimpeld tot rechte lijnen. Deze versimpeling heeft minimale invloed op het bezwijkgedrag van het tribune-element. De afmetingen zoals aangegeven in de tekeningen zijn aangehouden, en het tribune-element is gemodelleerd onder een hoek van 26.2 graden.

Figuur 1 Doorsnede tribunetrede. Bron: Detail trede Prefab tribune-elementen stadion Heracles.

De gemodelleerde lengte van de tribune is 8.5 m, de afstand tussen het hart van de opleggingen van de tribune. In Figuur 2 is het EEM model van de tribune weergegeven, deze bestaat uit drie treden en drie

27-1-2022

DETAILANALYSE

BI3452-IB-RP-220127-1651

3

Projectgerelateerd

trap elementen. In het figuur zijn tevens de ondersteuningen aangeven met rode driehoeken, deze worden in paragraaf 3.4 verder toegelicht. Een zijaanzicht en het rekennet van het tribune-element is te zien in Figuur 3.

Figuur 2 Geometrie tribune-element, isometrisch aanzicht.

Voor een goede beschrijving van de buiging en dwarskrachten in het model, rekening houdend met de rekentijd, is er gekozen minimaal drie elementen over de hoogte te hebben in het rekennet, zie Figuur 3. Voor de push-over analyse is een kwadratisch rekennet gebruikt (15-20 knooppunten per volume element, type CTP45 en CHX60). Voor de gevoeligheidsanalyse is een lineair rekennet gebruikt (6-8 knooppunten per volume element, type TP18L en HX24L), dit is gedaan om de rekentijd te beperken.

Figuur 3 Rekennet tribune-element, zijaanzicht

27-1-2022

DETAILANALYSE

BI3452-IB-RP-220127-1651

4