PS125 Constructie berekening volder

Willem Barentszkade - Terschelling Projectnummer: Onderdeel: Status:

AD.20227.00216 VO-BER-02 herberekening damwand herinrichting kade Ter controle

INTERN CONCEPT Opdrachtgever: Gemeente Terschelling Burg. v. Heusdenweg 10a 8880 AA West- Terschelling

Adonin B.V. Industrieweg 16 8861 VH HARLINGEN Tel.: 0517-533011 Fax: 0517-533588 Email: info@adonin.nl

Datum 27-06-2023

Revisie nummer 1.2

Rapportage ing. P. Folmer

Controle ir. J.J. Altenburg

Adonin b.v. – Harlingen – KvK nr.01103726 – BTW nr.8131.49.629.B.01 – IBAN: NL 73 RABO 0328 8496 93

Documenthistorie Revisie

Datum

Wijziging

0.1

14 juni 2021

Berekening aangepaste damwand/ interne verificatie

1.0

7 juli 2021

Verwerken opmerkingen intern t.b.v. Afstemming opdrachtgever 1e externe uitgave

1.1

17 april 2023

Grondonderzoek verwerkt

1.2

27 juni 2023

Opmerkingen interne controle verwerkt Afronden VO fase

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 2 van 59

Inhoudsopgave 1.

Inleiding .....................................................................................................................5 1.1. 1.2. 1.2.1. 1.2.2. 1.2.3. 1.3.

2.

Constructieve opbouw ...............................................................................................8 2.1. 2.2. 2.2.1. 2.2.2. 2.3. 2.4. 2.4.1. 2.4.2. 2.5. 2.5.1. 2.5.2. 2.5.3. 2.5.4. 2.5.5. 2.5.6. 2.5.7.

3.

Partiële factoren ...................................................................................................19 Permanente belastingen .......................................................................................19 Soortelijke gewichten 19 Grond- en waterdruk 19 Veranderlijke belastingen ......................................................................................20 Terreinbelasting 20 Verplaatsingen .....................................................................................................20 Horizontaal 20

Controle bestaande damwand .................................................................................21 4.1. 4.2. 4.3. 4.3.1. 4.3.2. 4.4. 4.4.1. 4.4.2.

5.

Keuze opbouw steiger en kade ............................................................................... 8 Resume berekening bestaande damwand ............................................................... 9 Algemeen 9 Resultaten en Dwarsprofielen 10 Opties uitvoering steun uit steiger .........................................................................11 Bestaande kadeopbouw ........................................................................................13 algemeen 13 Samenvatting en herijking resultaten herberekening [REF 1] 13 Materiaalgegevens................................................................................................15 staaldiktemetingen 15 Staal 15 Hout 16 Grond 17 Bodemnivo 17 Waterstanden 18 grondwaterstroming 18

Belastingen ..............................................................................................................19 3.1. 3.2. 3.2.1. 3.2.2. 3.3. 3.3.1. 3.4. 3.4.1.

4.

Basisinformatie...................................................................................................... 5 Normen en software .............................................................................................. 6 Normen 6 Software 6 Richtlijnen 6 Vraagstelling ......................................................................................................... 7

Algemeen ............................................................................................................21 Schematisering/fasering ........................................................................................21 Berekening damwand ...........................................................................................22 Gegevens 22 Snedekrachten damwand 22 Conclusie damwand ..............................................................................................23 Bepalen ankernivo’s 23 Damwand door steiger 23

Steigerontwerp ........................................................................................................24 5.1.1. 5.1.2.

Geometrie juk beddingen

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

24 25

27 juni 2023

Pagina 3 van 59

5.1.3. 5.1.4. 5.1.5. 5.1.6. 5.1.7.

stijfheid juk Sterkte juk buisligger Verticaal draagvermogen Gording Aanvaring op steiger

25 26 27 27 28

Bijlagen ............................................................................................................................... 29 bijlage A TS-raamwerken ............................................. Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. bijlage B Dsheet – DKM6 ............................................. Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. bijlage C Dsheet – DKM10 ........................................... Fout! Bladwijzer niet gedefinieerd. bijlage D Sonderingen 2021 ................................................................................................29 bijlage E Sondering 1989 ....................................................................................................57

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 4 van 59

1.

Inleiding Gemeente Terschelling wil de Willem Barentzkade herinrichten. Onderdeel van de herinrichting is het verplaatsen van de bestaande rijbaan, en het verlagen van de bestaande damwand waarbij een steiger over de damwand wordt gezet. Adonin verzorgt in opdracht van Gemeente Terschelling in onderhavig rapport de berekening van de aangepaste, verlaagde damwand. In een eerdere rapportage [REF 1 / REF 2] is de damwand herberekend op basis van destijds uitgevoerde sonderingen. Er is nu aanvullend bodemonderzoek uitgevoerd waardoor er gedetailleerdere gegevens van met name de klei, kleiige zandlagen, en de waterstand achter de kade beschikbaar zijn. Dit zal in onderhavige rapportage worden verwerkt.

figuur 1:

1.1.

Situatie Willem Barentzkade

Basisinformatie Tekeningen: - Reconstructie Willem Barentszkade (verm. 1981) B4-31-00-63-81.148-112 d.d. onbekend; - Aanleg kade zuider havenkom doc. 22827 / 23364 d.d. 1936 - Aanleg kade midden havenkom zuidzijde doc. 23359 d.d. 1937 - Midden havenkom doc. 22820 d.d. 1938; - Midden havenkom noordzijde doc. 22687 - Midden en Noordelijke havenkom doc 22187 en doc 22775 d.d. 1952/1953; Sonderingen: - Haitjema bv sonderingnr. 104, damwand haven Terschelling - Koops Grondmechanica. 2020-1007 dd. 28 mei 2021 Documenten: => gezien gewijzigde bodemparameters komen onderstaande rapportages te vervallen. - Adonin AD.167.039 herberekening bestaande damwand dd. 05-04-2018 [REF 1] - Adonin AD.217.006-04 herberekening bestaande damwand herinrichting kade dd. 07-07-2021 [REF 2]

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 5 van 59

1.2.

Normen en software

1.2.1.

Normen - NEN-EN 8700 bestaande bouw - NEN-EN 8701 bestaande bouw - NEN-EN 1990 Grondslagen; - NEN-EN 1991 Belastingen; - NEN-EN 1993 Staal; - NEN-EN 1997 Geotechniek; Adonin werkt met normen via BRISwarenhuis. De gehanteerde norm is de meest recente ten tijde van uitgave 1e versie van onderhavige rapportage.

1.2.2.

Software - Microsoft Word; - Microsoft Excel; - D-sheet Single Pile - TS-raamwerken * Zie de berekeningsbijlagen voor de gehanteerde versies.

1.2.3.

Richtlijnen -

CUR Bouw & Infra. (2012). 166 damwandconstructies 6e herziene druk, deel 1 en 2; CUR protocol staaldiktemetingen

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 6 van 59

1.3.

Vraagstelling De damwand aan de Willem Barentzkade is door Adonin in 2018 herberekend. Daaruit volgt dat de verankering van de damwand (deels) niet voldoet, deels verouderd is (aanleg vermoedelijk 1937) en de inheidiepte (deels) onvoldoende is. Onderzoek naar de dikteafname van de damwand geeft aan dat deze beperkt is, behoudens lokale putcorrosie/ In [REF2] zijn een aantal varianten onderzocht: - damwand onverankerd uitvoeren (technisch niet haalbaar); - Vervangen verankering; - buispalen (steigerjukken) voor de damwand; - nieuwe damwand; Als voorkeursvariant is daarin uitgewerkt • Dwarsprofiel met natuurlijk talud met als uitgangspunt dat de huidige damwand wordt afgebrand op -1,50m NAP, talud met helling 1 : 2 voorzien van zetsteen en de kant rijbaan op ca. 9,0m uit de damwandlijn. Damwand wordt daarbij afgestempeld tegen de overbouwde steiger.

figuur 2:

Dwarsprofiel herinrichting

In deze rapportage wordt: • De herberekening van de damwand opnieuw uitgevoerd op basis van nieuw beschikbare gegevens ondergrond en waterstanden. -Hierbij wordt een nieuw afbrandnivo van de damwand bepaald. -Hierbij wordt het niveau van de steun van de steiger bepaald -Hierbij wordt de minimale en maximale stijfheid van de stempelfunctie van de steiger bepaald en de hoofdafmetingen van de steiger bepaald (palen, gording).

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 7 van 59

2.

Constructieve opbouw

2.1.

Keuze opbouw steiger en kade Uit de globale VO-berekeningen in de volgende hoofdstukken volgt onderstaande opbouw. • Gording HEB300 op 1,5m- NAP t.b.v. steun / stempeling damwand • Bestaande damwand op 0,5m- NAP afbranden • Steigerpalen buispalen r508x20 naar 14m• StaalProfielen HEB300 • Dekliggers: Azobe liggers 120x200 h.o.h. 600mm • Dekplanken: Azobe dek d=50mm • Wrijfstijlen: staalprofiel HEB300 met hout omkleed • Azobe leuningwerk • Haalbeugels t.b.v. afmeren schepen. • OPTIONEEL Rijntrap t.p.v. aan land gaan, wellicht vervangen door zwemtrap L wand (op palen) wordt in een separate rapportage behandeld.

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 8 van 59

2.2.

Resume berekening bestaande damwand

2.2.1.

Algemeen damwand Type damwand Staalkwaliteit Kop niveau Inhei niveau Lengte

BZ7 S240 0,25 m+ NAP 8,25 m- NAP / 7,25m- gestaffeld 6,75 m

Uit de [REF 2] volgt dat een onverankerde damwand niet haalbaar is. Maatgevend daarbij is de situatie met val water (LLW 1:20 jaar), in combinatie met een grondwaterstand aan de hoge zijde tot bovenkant damwand. Hergebruik bestaande verankering Los van de sterkte van de damwand is in [REF 2] onderzocht of de bestaande verankering in combinatie met talud 1:2 naar 1,5m- NAP kan worden hergebruikt. Uit [REF 2] volgt dat bij de betonnen plaatankers (ca. 85m) dit haalbaar zou kunnen zijn. Er dient dan wel door middel van onderzoek naar alle type ankers middels proefsleuven en nadere technische inspectie naar de staat van staal en hout alsmede afmetingen te worden uitgevoerd. Bij de houten ankerjukken als verankering (ca. 240m) lijkt dit minder haalbaar doch vervangen door betonnen ankerschotten is eventueel een optie. Bij bovenstaande zal de sterkte van de damwand echter niet voldoen waardoor er maatregelen nodig zijn om de damwand te versterken. Vooreerst is hergebruik bestaande verankering dan ook niet verder uitgewerkt. Stempeling door steiger Een alternatief systeem is om de damwand op een lager nivo met een gording tegen de steigerpaal te laten steunen. De sterkte van de damwand zal hierdoor voldoen. Deze variant is in onderhavige rapportage uitgewerkt. Met inachtname van de uitgangspunten voor corrosie in par.

2.3.2 volgt dat in combinatie met een stempeling de damwand nog voor minimaal 25 jaar extra voldoet. Geadviseerd wordt om de corrosie door middel van metingen te blijven monitoren. Eventueel kan worden overwogen om anodes toe te passen om de levensduur te verlengen en lokale problematiek (bijv. gatvorming door putcorrosie) te voorkomen.

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 9 van 59

2.2.2.

Resultaten en Dwarsprofielen

A

B

B

C

PROFIEL A-B: damwand afbranden op 0,5m- NAP. Steun uit steiger op 1,5m- NAP

PROFIEL C: damwand afbranden op 0,5m- NAP. Steun uit steiger op 1,5m- NAP

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 10 van 59

2.3.

Opties uitvoering steun uit steiger

Steun steiger Buitenzijde mag ook

1) Steun damwand naar steiger op 1.5m- NAP => gording aan binnenzijde damwand + aan buitenzijde tussen damwand en buispaal uitvullen (beton storten? Staal?) Uit TS-raamwerken volgt voor de situatie zonder een schoorconstructie voor palen 914x14.2 naar 12m- en 14m- Hierbij kesp wel HEB300 S55

Steun steiger Buitenzijde mag ook

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 11 van 59

2) Steun damwand naar steiger op 1,5m- NAP => gording aan buitenzijde damwand. Uit TSraamwerken volgt voor de situatie met een schoorconstructie op 0.5m- NAP voor palen 508x16 naar 12m- en 14m-

Steun steiger Buitenzijde mag ook

3) Uit TS-raamwerken volgt voor de situatie met een buisligger 508x14.2 op 0.5m+ NAP voor palen 660x14.2 naar 12m- en 14mNa overleg is gekozen voor optie 2

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 12 van 59

2.4.

Bestaande kadeopbouw

2.4.1.

algemeen In het verleden heeft zich langs de Willem Barentszkade een lichte houten damwand voor een dijklichaam bevonden achter de huidige kade. Tussen 1937 en 1952 is in gedeelten deze wand vervangen voor een stalen damwand (Belval II en Belval Ia), verankerd met een ankerschot dan wel paaljukken hoh 2.7 met een gording. In beide situaties liggen ankers h.o.h. 900mm. De kade is in gedeeltes aangelegd in de jaren nèt voor en nèt na de oorlog. Rond 1980 is een nieuwe damwand BZ 7 (of BZ 155) circa 8 m voor de bestaande kade geplaatst. Hierbij is voor de verankering gebruik gemaakt van de oude kade met haar oude verankering. Opbouw kade sinds ca. 1981/1982:

2.4.2.

Samenvatting en herijking resultaten herberekening [REF 1] De verankerde damwand langs de Willems Barentszkade is destijds beschouwd volgens het (conform oude tekeningen) aangebrachte systeem in onaangetaste toestand.

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 13 van 59

onderstaand is de samenvattingstabel voor de bestaande verankering gepresenteerd met de resultaten van 2018

CC2

CC1

Fase 1

Fase 2

Fase 3

Fase 4

Fase 1

Fase 2

Fase 3

capaciteit

72,6

108

112

157

63,6

96,3

99,6

133

Voorste ankerstang

136,0

0,53

0,79

0,82

1,15

0,47

0,71

0,73

0,98

Achterste anker

204,8

0,35

0,53

0,55

0,77

0,31

0,47

0,49

0,65

Paaljuk + Belval II

100,6

0,72

1,07

1,11

1,56

0,63

0,96

0,99

1,32

Paaljuk + Belval Ia

84,2

0,86

1,28

1,33

1,86

0,76

1,14

1,18

1,58

Ankerschot + Belval II

168,2

0,43

0,64

0,67

0,93

0,38

0,57

0,59

0,79

tabel 1:

Fase 4

Resultaten herberekening (2018)

Locatie

Grondsoort

Grondgewicht

Sterkte

Delta

Bedding

γdr

γsat

c’

φ

δ

Kh;1

kh;2

Zand, Schoon, matig

19

21

0

32,5

0,67

10000

22500

-6,00

Klei, sterk zandig

18

20

0

28,7

0,67

5000

11250

-6,75

Zand, Schoon, matig

19

21

0

32,5

0,67

10000

22500

-6,75

-8,50

Klei, schoon, slap

14

14

1

17,5

0,5

2000

4500

-8,50

-11,30

Zand, zwak siltig kleiig

18

20

0

28

0,67

5000

11250

-11,30

-13,00

Klei, Zwak zandig, matig

18

18

5

22,5

0,5

2500

5625

-13,00

-20,00

Zand, Schoon, vast

19

21

0

35

0,67

20000

45000

van

tot

1,75

-4,00

-4,00 -6,00

tabel 2:

Bodembeschrijving herberekening (2018)

NOOT: uit de herberekening in par. 4.3.2. volgt dat bij de nieuwe bodemparameters voor de volledig belaste constructie bouwfase 1 de ankerkracht lager wordt: in de notitie van 2018 is gerekend met andere programmatuur waardoor ankerkracht nog 5% hoger was (fase 4). Voor het vergelijk van effect grondparameters is dit nu met identieke programmatuur bepaald. Profiel: Dwarsprofiel A-C Dwarsprofiel B / DKM10:

ULS/SLS (2018) 144/105 111/74

ULS/SLS (2023) 85.6/57 82/56

toelaatbare uc (2018) 1.69 > 1.58 1.35 > 1.32

Hieruit volgt dat bestaande verankering op basis van aangenomen uitgangspunten voor corrosie zou kunnen voldoen. Er wordt dan wel geadviseerd om verankering te inspecteren. De sterkte van de damwand voldoet hierbij echter niet dus damwand dient dan te worden versterkt. Voor doorsnede DKM 10 geldt dat voor de sterkte van de damwand de steun van de steiger op 1.5mNAP benodigd is. NOOT. Na overleg binnen projectorganisatie is besloten om damwand op lager nivo (0,5m- NAP) af te branden waardoor bestaande verankering niet gehandhaafd kan worden.

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 14 van 59

2.5.

Materiaalgegevens

2.5.1.

staaldiktemetingen Resultaten diktemetingen 2017: • Door hogere bodemligging zijn niet alle metingen uitgevoerd. • Meetresultaten in tabelvorm zijn gegeven in de bijlage voor diverse raaien (hoogte indicatief t.o.v. NAP). • De gemeten minimumdikte betreft 4,4 mm. • De gemeten maximale dikte betreft 9,3 mm. • Met name ter plaatse van de aansluiting met de deksloof zorgt corrosie van de stalen damwand voor een onverzorgde indruk (zie foto). • De conservering boven de waterlijn zorgt voor een lage materiaalafname. Materiaalafname > 1 mm: o In de raaien M20 en M40 is de afname 1,5 à 2,5 mm rond bodemniveau. o Pleksgewijze afname in de raaien M104, 118 en 139 orde 1,5 à 3,5 mm op variërende plaatsen. o Pleksgewijze afname iets over 1 mm (tot 2 mm) variërende locaties; o Afname tot 2,5 mm in raai M260. Advies inspectierapportage: Gezien de ouderdom (ca. 35 jaar) van de constructie is een afname van ca. 1 mm als ‘normaal’ te verwachten minimum-corrosie. Voor de gemeten gemiddelde diktes (gem. ca. 7,6 mm) kan worden geconcludeerd dat de corrosiesnelheid overall genomen ‘laag’ is. Dit is o.a. te danken aan de conservering. Vergelijk met metingen van 2011 levert hetzelfde beeld: er is geen achteruitgang waarneembaar om op deze basis (in 6 jaar) een corrosiesnelheid te meten. Het is dan ook geoorloofd om de gebruikelijke corrosiewaarden conform CUR166 aan te houden.

NOOT: indien statistische benadering 5% ondergrens volgens CUR protocol staaldiktebepaling levert nog ca. 10% minder corrosie / extra capaciteit op. Vooreerst niet mee doen.

2.5.2.

Staal Materiaaleigenschappen De materiaaleigenschappen van de diverse staalsoorten voor constructiestaal worden toegepast volgens NEN-EN 1993-1-1. Staal: S235 Corrosie damwand: Bestaande damwand is nu 40 jaar oud. Constructie wordt ontworpen voor nog 25 jaar levensduur, waardoor totale levensduur damwand 65 jaar is. Totale gerekende corrosie op basis van bevindingen staaldiktemetingen en CUR166: • Permanent onder waterzone = 65 x 0.035 +65 x 0.012 = 3.1mm totale corrosie • In de grond zone = 2x 65 x 0.012 = 1.6mm totale corrosie Bij toepassing Kathodische bescherming is een langere levensduur haalbaar.

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 15 van 59

2.5.3.

Hout Materiaaleigenschappen De materiaaleigenschappen van de diverse sterkteklassen voor hout worden toegepast volgens NENEN 1995-1-1 en NEN-EN 338. Belastingsduurklasse: Klimaatklasse

III 𝑘𝑚𝑜𝑑 𝑘𝑚𝑜𝑑 𝛾𝑚 𝛾𝑚

Azobé

D70

§2.3.1.2. Zeer kort bij aanvaring §2.3.1.2. Middellang, opgelegde vloerbelastingen §2.3.1.3. Relatieve vochtigheid hoger dan 85% 0,90 (aanvaring, klasse III en buiging tabel 3.1) 0,65 (middellang, klasse III en buiging tabel 3.1) 1,0 (gezaagd hout, buitengewone combinaties) 1,3 (gezaagd hout, zie ook art 3.2 punt (3))

𝑓𝑢;𝑑 = 𝑓𝑟𝑒𝑝 × 𝑘𝑚𝑜𝑑 × 𝑘ℎ /𝛾𝑚

𝐸𝑑 = 𝐸𝑚𝑒𝑎𝑛 𝛾𝑚

Representatief 𝑓𝑚;𝑘 70 𝑁/𝑚𝑚² 𝑓𝑡;0;𝑘 42 𝑁/𝑚𝑚² 𝑓𝑐;0;𝑘 34 𝑁/𝑚𝑚² 𝑓𝑣;0;𝑘 5,0 𝑁/𝑚𝑚² 𝐸𝑘 20000 𝑁/𝑚𝑚²

Rekenwaarde 𝑓𝑚;𝑑 63,0 𝑁/𝑚𝑚² 𝑓𝑡;0;𝑑 31,5 𝑁/𝑚𝑚² 𝑓𝑐;0;𝑑 30,6 𝑁/𝑚𝑚² 𝑓𝑣;0;𝑑 4,5 𝑁/𝑚𝑚² 𝐸𝑑 15385 𝑁/𝑚𝑚²

Middellang belasting / opgelegde vloerbelasting Representatief 𝑓𝑚;𝑘 70 𝑁/𝑚𝑚² Buigsterkte 𝑓𝑡;0;𝑘 42 𝑁/𝑚𝑚² Treksterkte 34 𝑁/𝑚𝑚² Druksterkte volgens verzelrichting 𝑓𝑐;0;𝑘 𝑓𝑣;0;𝑘 5,0 𝑁/𝑚𝑚² Paneel afschuifsterkte 𝐸𝑘 20000 𝑁/𝑚𝑚² Elasticiteitsmodulus

Rekenwaarde 𝑓𝑚;𝑑 35,0 𝑁/𝑚𝑚² 𝑓𝑡;0;𝑑 17,8 𝑁/𝑚𝑚² 𝑓𝑐;0;𝑑 17,0 𝑁/𝑚𝑚² 𝑓𝑣;0;𝑑 2,5 𝑁/𝑚𝑚² 𝐸𝑑 15385 𝑁/𝑚𝑚²

Zeer korte belasting / aanvaring Buigsterkte Treksterkte Druksterkte volgens verzelrichting Paneel afschuifsterkte Elasticiteitsmodulus

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 16 van 59

2.5.4.

Grond Op basis van het grondonderzoek, zijn in combinatie met tabel 2.b. van NEN-EN 1997 en de uitgevoerde triaxiaalproeven op de klei, en siltige zandlagen onderstaande maatgevende bodembeschrijvingen opgesteld. Gezien het feit dat sondering 10 sterk afwijkt, is het project is opgedeeld in 2 geotechnische profielen. DKM10/DKM12

figuur 3:

Locatie geotechnische profielen

Locatie van

Grondgewicht

Sterkte

γdr

γsat

c’

Delta

Bedding

φ

δ

Kh;1

kh;2

2,50

1,50

Zand, Schoon, matig

19

19

0

35

0,67

10000

22500

1,50

-0,50

Zand, zwak siltig kleiig

19

19

0

32.8*2(27,5)

0,67

4000

9000

-0,50

-1,50

16*(15)

16*(15)

2.3*(2)

22.3*1(17,5)

0,50

2000

4500

-1,50

-3,50

Klei, zwak humeus, matig Zand, Schoon, matig

19

19

0

35*3(32,5)

0,67

10000

22500

-3,50

-6,00

Zand, sterk siltig kleiig

18

18

0

32.8*2(25)

0,67

3000

6750

-6,00

-8,00

Zand, Schoon, matig

19

19

0

35

0,67

10000

22500

0,67

4000

9000

0,67

20000

45000

-8,00 -10,50

10,50 ------

Zand, zwak siltig kleiig

19

19

0

32.8*2(27,5)

Zand, Schoon, vast

19

21

0

40

tabel 3:

Bodembeschrijving (DKM6)

Locatie

Grondsoort

Grondgewicht

Sterkte

Delta

Bedding

van

tot

γdr

γsat

c’

φ

δ

Kh;1

kh;2

2,50

-0,50

Zand, Schoon, matig

19

19

0

35

0,67

10000

22500

-0,50

-3,00

Zand, los

19

19

0

32.8

0,67

6000

13500

0,50

2000

4500

16*(13)

16*(13)

2.3*(0)

-6,00

Klei, zwak humeus, slap Zand, sterk siltig kleiig

22.3*1 (15)

18

18

0

32.8*2(25)

0,67

3000

6750

-9,00

Zand, Schoon, matig

19

19

0

35

0,67

10000

22500

0,67

4000

9000

0,67

20000

45000

-3,00

-5,00

-5,00 -6,00 -9,00 -10,50

10,50 ------

tabel 4:

2.5.5.

Grondsoort

tot

Zand, zwak siltig kleiig

19

19

0

32.8*2(27,5)

Zand, Schoon, vast

19

21

0

40

Bodembeschrijving (DKM10-DKM12)

Bodemnivo Bodemnivo voor de damwand is conform inspectie aangehouden op 3,5m- NAP

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 17 van 59

2.5.6.

Waterstanden De waterstand van het oppervlaktewater varieert door eb en vloed. • Gemiddeld springtij-hoogwaterstand: NAP +0,94 m; • Gemiddeld springtij-laagwaterstand: NAP -1,14 m; • Waterstand 1x per jaar: NAP -2,10 m. • Waterstand 1x per 20 jaar: NAP -2,50 m. • Laagst gemeten waarden: NAP -2,85 m*. Zeespiegelstijging wordt geacht geen maatgevend effect te hebben.

2.5.7.

grondwaterstroming Uit peilbuizen volgt dat gws varieert van • 1,15-NAP • 1,50+ NAP vlak achter damwand • 1,80+ NAP op 20m achter damwand Randvoorwaarde hierbij is ontwatering achter kade conform bestaand.

ΔHwd D2 D1 ia ip

= 1,5m+ - - 1,14m = 8,25m- NAP – 1,5m- NAP = 8,25m- NAP – 3,5m- NAP = 0.15 * 6.75m * 10 = 0.18 * 4,75m * 10

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

= 2.64m = 6.75m = 4.75m = +10kN/m1 = -8.6kN/m1

27 juni 2023

Pagina 18 van 59

3.

Belastingen

3.1.

Partiële factoren Bij het bepalen van de constructieve veiligheid is de veiligheidsklasse / gevolgklasse van belang. Conform CUR-166 en NEN-EN 1990 worden de volgende 3 veiligheidsklassen beschouwd (uit: CUR-166): • RC1: geringe gevolgen ten aanzien van het verlies van mensenlevens en/of kleine of verwaarloosbare economische of sociale gevolgen of gevolgen voor de omgeving. Bijvoorbeeld een ondiepe bouwput (een-laags kelder) en een kademuur met een beperkte kerende hoogte (max. 5 m); • RC2: middelmatige gevolgen ten aanzien van het verlies van mensenlevens en/of aanzienlijke economische of sociale gevolgen of gevolgen voor de omgeving. Bijvoorbeeld een diepe bouwput (twee of meer bouwlagen) in binnenstedelijk gebied, een damwand langs een binnenwater en een kadewand van een zeehaven met een grote kerende hoogte (> 5 m); • RC3: grote gevolgen ten aanzien van het verlies van mensenlevens (enkele tientallen) en/of zeer grote economische of sociale gevolgen voor de omgeving. Bijvoorbeeld bij bijzondere constructies en (damwanden in) een primaire waterkering.*

*damwand bevindt zich niet in een primaire waterkering. West-Terschelling ligt buitendijks en op veilige hoogte boven NAP.

Gezien het belang van de achterliggende weg is damwand ingedeeld in RC3.

Gevolgklasse Gevolgklasse Gevolgklasse Gevolgklasse

CC2/RC2 (NEN8700 verbouw) CC3/RC3 (NEN8700 verbouw) CC1/RC1 (NEN1990 nieuwbouw) CC2/RC2 (NEN1990 nieuwbouw)

CUR 166

𝛾𝑓;𝑎 = 1,1 𝛾𝑓;𝑎 = 1,25

*conservatief gekozen

3.2.

Permanente belastingen

3.2.1.

Soortelijke gewichten Staal Stortsteen

3.2.2.

Grond- en waterdruk Grondwater zoet Grondwater zout

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

=> β = 3,1 => β = 3,6 => β = 3,3 => β = 3,8**

Ankerschot, gording en grond Stempels

𝛾𝑠𝑡𝑎𝑎𝑙 78,5 𝑘𝑁/𝑚³ 𝛾𝑏𝑒𝑡𝑜𝑛 24 𝑘𝑁/𝑚³ => reken 0.3x24 – 0.3x18 = 1.8kN/m2 extra t.o.v. zand

𝛾𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 9.81 𝑘𝑁/𝑚³ 𝛾𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 10.24 𝑘𝑁/𝑚³ => maatgevend

27 juni 2023

Pagina 19 van 59

3.3.

Veranderlijke belastingen

3.3.1.

Terreinbelasting Veranderlijke belasting op de kade wordt in drieën opgedeeld: Promenade / voetpad 5 kN/m² Rijbaan 20 kN/m² Parallelweg 10 kN/m²

3.4.

Verplaatsingen

3.4.1.

Horizontaal Conform CUR 166: - Vervorming max. 50mm

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 20 van 59

4.

Controle bestaande damwand

4.1.

Algemeen De damwand is doorgerekend in D-sheet, waarvan de in- en uitvoer als bijlage A en B bij deze berekening is gevoegd. Damwand Type BZ7 Staalkwaliteit S355 Kop niveau 1,50 m- NAP Inhei niveau 8,25 m- NAP / 7,25m- gestaffeld Ankernivo 1,50mLengte 6,75 m

4.2.

Schematisering/fasering Voor de berekening van de damwand is de volgende geometrie aangehouden:

In het model is de steun uit de steigerpaal gemodelleerd door een horizontale veer op 1,50m- NAP in te voeren. In het model is de veerwaarde van de steun gevarieerd om de maximale en minimale veerwaarde te bepalen. Er zijn 2 situaties beschouwd • Minimaal benodigde stijfheid om verplaatsing damwand te laten voldoen t.b.v. variant alternatieve verankering • Maximale stijfheid om maximale belasting op verankering te bepalen t.b.v. variant alternatieve verankering. Dit is ook maatgevend voor sterkte damwand.

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 21 van 59

4.3.

Berekening damwand

4.3.1.

Gegevens De damwand wordt getoetst conform NEN-EN 1993-5 en CUR 166. Damwand BZ 7 𝑡𝑓 = 8,0 mm 𝑊𝑒𝑙 = 760 cm³/m 𝐼𝑒𝑙 = 7170 cm4/m Gewicht = 51 kg/m Opp. = 2,35 m²/m 𝑀𝑅𝑑 = 760 · 240 · 10−3 ≈ 182 𝑘𝑁𝑚 (ongecorrodeerd) Profielklasse gecorrodeerd 50% NEN-EN 1993-5 §5.2 ε

√

Klasse

3

165 240

= 0,82 𝑏 𝑡𝑓

√

/𝜀 =

380 6.4 −3

𝑀𝑅𝑑 = 760 · 165 · 10 Corrosiefactor onder water Wand dikte 8,0 mm Corrosie 3,1 mm 8,0−3,1 Factor = 0,61

/0,82 = 49 ≤ 49 ≈ 125 𝑘𝑁𝑚

8,0

200 240

𝑏 𝑡𝑓

= 0,91

/𝜀 =

380 7.2

/0,91 = 49 ≤ 49

= 760 · 200 · 10−3 ≈ 152 𝑘𝑁𝑚 Corrosiefactor in de grond Wanddikte 8,0 mm Corrosie 1,6 mm 8,0−1,6 Factor = 0,8 8,0

𝑀𝑅𝑑;50𝑗𝑟 = 125 𝑘𝑁𝑚 𝑥 0.61 = 76𝑘𝑁𝑚 𝑀𝑅𝑑;50𝑗𝑟 = 152 𝑘𝑁𝑚 𝑥 0.8 = 121𝑘𝑁𝑚 NOOT: indien statistische benadering 5% ondergrens volgens CUR protocol staaldiktebepaling levert nog ca. 10% minder corrosie / extra capaciteit op. Vooreerst niet mee doen. 4.3.2.

Snedekrachten damwand Uit de berekeningen in bijlage A en B volgt voor de damwand: snede

Bouwfase

Inheinivo

Optredend UGT Moptr;max Fanker/axiaal umax/0.2

Stab

Toelaatbaar UGT BGT Mtoel umax

Toets

mm 48

1.47

kNm 76/121

mm 50

OK

50

1.45

76/121

50

OK

40

1.63

76/121

50

OK

40

1.45

76/121

50

OK

Toets

Stab

Toelaatbaar UGT BGT Mtoel umax

mm 50

1.53

kNm 76/121

mm 50

OK

50

1.37

76/121

50

OK

42

1.38

76/121

50

OK

42

1.37

76/121

50

OK

perm/var

verankerd 4000kN/m1 verankerd 4000kN/m1 verankerd 8000kN/m1 verankerd 8000kN/m1

5drsn A-C 5 drsn B 5 drsn A-C 5 drsn B

tabel 5:

snede

t.o.v. NAP 8.25-

kNm 49

8.25-

52

8.25-

50

8.25-

53

kN/m 84,6 61/9.5 90.9 64/11.7 84.3 72.2/6.4 98.6 75/7

Resultaten DKM 6 / overige sonderingen en anker op 1,5m- NAP

Bouwfase

Inheinivo

Optredend UGT Moptr;max Fanker/axiaal umax/0.2 perm/var

verankerd 3500kN/m1 verankerd 3500kN/m1 verankerd 3500kN/m1 verankerd 3500kN/m1

tabel 6:

5 drsn A-C 5 drsn B 5 drsn A-C 5 drsn B

t.o.v. NAP 8.25-

kNm 67

8.25-

74.7

8.25-

68

8.25-

74.8

kN/m 97 62.6/18.5 103 65.2/20.6 74 72/14.4 108.3 74/15.5

Resultaten DKM10-12 en anker op 1,5m- NAP

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 22 van 59

4.4.

Conclusie damwand De damwand wordt gecontroleerd conform NEN-EN 1993 (sterkte), NEN9997 en CUR166 (snedekrachten/doorbuiging).

4.4.1.

Bepalen ankernivo’s Uit de berekening volgt dat een talud aangrijpend op 0,2m+ NAP bij alle sonderingen voldoet. Voor de sterkte van het damwandprofiel op einde levensduur is een stempelnivo van 1,5m- NAP benodigd waarbij de situatie val water maatgevend is.

4.4.2.

Damwand door steiger Doorbuiging 𝛿 = 50 𝑚𝑚 Maximaal 𝛿max = 50𝑚𝑚 50 Toets = 1.0 ≤ 1,0

voldoet

50

Moment Weerstand Toets

𝑀𝐸𝑑 = 74.8 𝑘𝑁𝑚 𝑀𝑅𝑑 = 76 𝑘𝑁𝑚 74,8 = 0.98 ≤ 1.0

Acceptabel voor situatie val water

76

Zie tabel 3 en 4 voor randvoorwaarden stijfheid steun uit steiger voor sterkte damwand

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 23 van 59

5.

Steigerontwerp

5.1.1.

Geometrie juk Voor de berekening van het steigerjuk is onderstaande geometrie aangehouden. Maatgevend is eerst DKM10.

Gerekend 2,5m- NAP

Hoek = 45+0,5*φ

Gerekend 8,25m- NAP

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 24 van 59

5.1.2.

beddingen Het steigerjuk is in TS-raamwerken ingevoerd met verende beddingen tegen de palen. De veren zijn gefit door middel van een D-single pile berekening (Menard / Brinch Hansen) van een vrijstaande paal. Beddingen in TS-raamwerken zijn aangepast om tot eenzelfde verplaatsing en moment te komen zoals in D-single pile berekend.

5.1.3.

stijfheid juk De minimale stijfheid voor het laten voldoen van de damwand is 3500kN/m1. De schematisatie van het juk is ondergrens gekozen. Er wordt een variatiecoëfficiënt van √2 gehanteerd op de minimale bedding wat dus voor de steiger in een minimale stijfheid van 3500 x √2 = 4950kN/m1 resulteert Stijfheid juk wordt gecontroleerd op sterkte gecontroleerd door belasting 8000kN/m1 met 4.4m1 belasting op de paal te zetten. Voor een juk h.o.h. 4,4m geldt dan: Fg = 74 kN/m1 x 4.4m = 326kN Fq = 15.5kN/m1 x 4.4m = 68.2kN = 395kN Uit TS-raamwerken volgt voor de situatie met een schoorconstructie op 0.5m- NAP voor palen 508x20 een veerwaarde van 326kN / 0,066m = 4940kN/m1 > 4950kN/m1 OK Uit TS-raamwerken volgt voor de situatie met een buisligger 508x14.2 op 0.5m+ NAP voor palen 660x14.2 een veerwaarde van 326kN / 0,056m = 5820kN/m1 > 5650kN/m1 OK Uit TS-raamwerken volgt voor de situatie zonder een schoorconstructie voor palen 914x14.2 een veerwaarde van 326kN / 0,055m = 5920kNm1 > 5650kN/m1 OK Hierbij kesp wel HEB300 S55

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 25 van 59

Sterkte juk buisligger Vanwege onzekerheidsmarge in stijfheid paal juk wordt het juk eerst op de maatgevende ankerkracht behorende bij een veerwaarde van 8000kN/m1 getoetst. Een stijvere veerwaarde is niet maatgevend voor sterkte damwand, maar levert wel hogere ankerkrachten op Voor een juk h.o.h. 4,4m geldt dan: Fg = 74 kN/m1 x 4.4m = 326kN Fq = 15.5kN/m1 x 4.4m = 68.2kN = 395kN Steiger wordt verder berekend op:

Uit de TS berekening volgt: MOMENTEN

2e orde

eigen gewicht Variabele belasting Bolderkracht recreatievaart Aanvaring (zie 4.5.7.)

= 1,5kN/m2 = 5kN/m2 = 40kN = 385kN

Fundamentele combinatie

62

593

943

-637

-1320

33.5

-203

89

2e orde [mm]

Karakteristieke combinatie

-126

-128

VERPLAATSINGEN

1 -7 -10.0

6.0

2.66

5.1.4.

TOETSING SPANNINGEN Staaf P/M BC Sit Kl Plaats Norm Artikel Formule Hoogste toetsing nr. U.C. [N/mm2 ] 6 2 5 1 1 Begin EN3-1-1 6.2.10 (6.31) 0.751 267 12 2 4 1 1 Staaf EN3-1-1 6.3.3 (6.61) 0.135 48 13 2 4 1 1 Begin EN3-1-1 6.2.10 (6.31) 0.020 7 18 1 3 1 3 Staaf EN3-1-1 6.3.3 (6.62) 0.382 136 19 3 4 1 1 Begin EN3-1-1 6.2.1 (6.2) 0.901 320 20 22-5 23-11 25

1 2 2 2

1 5 5 4

1 1 Begin 1 1 Einde 1 1 Staaf 1 1 Einde

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

EN3-1-1 6.2.1(6) N+D EN3-1-1 6.2.10 (6.31) EN3-1-1 6.3.3 (6.61) EN3-1-1 6.2.1(6) N+D

27 juni 2023

0.093 0.783 0.440 0.046

33 278 156 16

Opm. 47 47 47 46,47 76

47

Pagina 26 van 59

5.1.5.

Verticaal draagvermogen O = 2.07m paal 508x20naar 14m- / 14m-296kN trek 14m- NAP tot 3,5m- NAP = (2mx15x10x103 + 2mx10x103 + 6.5mx5x103) x 1.59m x 0.004 / (1.39*1,1 var trek) / 1.2 = 285kN + Grond in paal: 0.20m2 x 8kN/m3 x 14m x 0.9 = 20kN + 285kN = 305kN > 296kN OK 440kN druk 14m- NAP tot 8m- NAP = (2x15x103 + 2x10x103 + 2x5x103) x 1.59m x 0.006 / 1.39 / 1.2 = 343kN x 2 zijde + punt = ca. 700kN voldoet ruimschoots

5.1.6.

Gording

Berekening Gording Invoergegevens Type gording staalkwaliteit 𝐼 𝑊 ,𝑒𝑙 𝑊 ,𝑝𝑙 𝑡𝑓 L

HE 320 B [type] S355 [type] 308200000 [mm⁴] 1926000 [mm³] 2149000 [mm³] 20,5 4,40 [m]

Toets benodigde sterkte Moment 1 2 𝛾 𝑀𝑑 = 10 𝑎 𝑀𝑅𝑑 = 𝑊 ,𝑒𝑙 𝑀𝑅𝑑,𝑐𝑜𝑟𝑟𝑜𝑠 𝑒 𝑡𝑓 𝑡𝑓 𝑀𝑅𝑑,𝑐𝑜𝑟𝑟𝑜𝑠 𝑒 Toets 𝑀𝑑 = = 𝑀𝑅𝑑,𝑐𝑜𝑟𝑟𝑜𝑠 𝑒

Belasting 𝑎

𝛾𝑎𝑛𝑘𝑒𝑟 Levensduur jaar corrosie

108,3 [kN/m] 76,0 [kN/m] 1,1 [factor] 25 [jaar] 0,035 [mm/jaar]

230,63568 [kNm] 683,7 [kNm] 0,91 [factor] 625,4 [kNm] 0,37 [-]

Voldoet

2,38 [mm] 22 [mm] 0,11 [-]

Voldoet

Toets doorbuiging 4

𝛿=

185 𝐸 𝐼

=

𝛿𝑚𝑎 Toets

uc:

Toets ankeruitval 1 2 10 𝑀𝑅𝑑 = 𝑊 ,𝑝𝑙 𝑀=

2

𝛾=

Toets

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

=

647,40 [kNm] 697,77 [kNm] 0,93 [-]

Voldoet

27 juni 2023

Pagina 27 van 59

5.1.7.

Aanvaring op steiger Aanvaarkracht = ca. 385kN met bovengrens waarden stijfheid => (conservatief hoge conusweerstanden)

385kN x 1,30m = 500kNm Wx = 300x300 = 4500cm3 Mu = 4500cm3 x 63N/mm2 = 283.5kNm Vu = 3002 x 4.5N/mm2 = 405kN UC = 500/283 + 0.7*(385/405) = 2.43 Wx = 400x400 = 10666cm3 Mu = 10666cm3 x 63N/mm2 = 672kNm Vu = 4002 x 4.5N/mm2 = 720kN UC = 500/672 + 0.7*(385/720) = 1.12 HEB300 => Mu = 1869cm3 x 355 = 663kNm > 500kNm Volledig omkleden met hout (hergebruikt basralocus).

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 28 van 59

Bijlagen bijlage A

Sonderingen 2021

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 29 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 30 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 31 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 32 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 33 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 34 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 35 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 36 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 37 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 38 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 39 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 40 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 41 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 42 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 43 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 44 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 45 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 46 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 47 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 48 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 49 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 50 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 51 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 52 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 53 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 54 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 55 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 56 van 59

bijlage B

Sondering 1989

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 57 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 58 van 59

20227.00216 Willem Barentszkade Terschelling

27 juni 2023

Pagina 59 van 59