Voorlopige expertbeoordeling belaastbaarheid middeleeuwse kelders.pdf

4) Zijn er schades in de kelder met gebreken aan te wijzen, die de potentiële sterkte van de kelder vermoedelijk significant verminderen en daarmee de belastbaarheid door verkeer? Advies en Onderbouwing; - De scheuren in de rijrichting belemmeren mogelijk de belastingspreiding loodrecht op de rijrichting, wat direct effect heeft op de belastbaarheid van de kelder. - De scheuren loodrecht op de rijrichting belemmeren mogelijk de belastingspreiding in de rijrichting, wat direct effect heeft op de belastbaarheid van de kelder.

26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

58

Vertrouwelijk

- Een gescheurd metselwerk heeft een beperkter krachtsafdracht ten opzichte van een ongescheurd metselwerk. - De vochtigheid van het metselwerk beïnvloedt de druksterkte van het metselwerk. De mate van vochtigheid zal onderzocht moeten worden. - De doorvoer heeft theoretisch gezien invloed op de draagcapaciteit van de kelder, maar aangezien er rondom de doorvoer geen schades zijn gerapporteerd, wordt dit niet gezien als een factor die de potentiële sterkte significante vermindert. Onzekerheden; - Schadebeelden die niet zichtbaar zijn, omdat ze eerder hersteld zijn. - Onder de stuclaag kunnen verborgen scheuren aanwezig zijn. - Het is onbekend of de scheuren volledig de diepte van het gewelf hebben (door-en-door) en dus krachtsoverdracht (deels) beperken. - Twijfels over kwaliteit herstelde schades. - Bouwkundige aanpassingen zijn onbekend.

3.4.14 Plompetorengracht 9 (kluiskelder) Categorie

Onderdeel

Opmerking

Geometrie

Overspanning(en) (dagmaat)

3,75 m

Hoogte toog/togen

1,30 m steekhoogte

(Verloop) dikte toog /togen

Onbekend, aanname éénsteens 220 mm

Aantal togen achter elkaar (wel/niet gekoppeld)

Onbekend

Dikte wanden

Onbekend

Opbouw en dikte keldervloer

Onbekend

Gronddekking (opbouw en incl. bestrating)

Schatting (cyclomedia): 3,0 - 2,48 - 0,22 = 0,3 m

Fundatieniveau en -type (op staal of palen)

Waarschijnlijk op staal rond 0,0m NAP

Aanwezigheid/afmetingen steunberen (wanden binnenzijde kelder)

Geen

Aansluitingen met en geometrie van Onbekend, waarschijnlijk geen direct naastgelegen kelders belendende objecten of onderdelen daarvan Inspectieresultaten

26 januari 2021

Historische inspectie schadebeelden + eventueel uitgevoerde (herstel)maatregelen

Onbekend

Actuele inspectie schadebeelden

Inspectie GU 05-11-2008: Scheur in de rijrichting over het gehele gewelf inclusief de wanden. Scheuren in de rijrichting in de wand nabij kluismuur. Scheur loodrecht op de rijrichting in de kruin van het gewelf met plaatselijk beschadigd metselwerk.

Reparaties

Scheur over het gehele gewelf in het verleden gerepareerd maar staat lokaal open. Scheur loodrecht op de rijrichting in de kruin gerepareerd.

Afdeklaag

Onbekend

Toestand metselwerk

Onbekend

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

59

Vertrouwelijk

1) Tot welke maximale belasting is het aannemelijk dat het verkeer de kelder veilig kan kruisen en de kelder in een behoorlijke staat blijft? Advies; Omdat in de kelder(s) schades gevonden zijn die duiden op overbelasting door verkeer, is het niet aannemelijk dat het verkeer onder het verkeersregime (2-ton aslastbeperking zonder handhaving) de kelder(s) veilig kan kruisen. Onderbouwing; In par. 4.1 zijn grafieken opgenomen die met behulp van de MEXE-theorie een eerste inschatting geven van de relatieve belastbaarheid van deze kelder ten opzichte van de andere kelders. Deze kelder zit aan de lage kant in de grafiek. Dat betekent dat het relatief ook een lage capaciteit zou hebben ten opzichte van de andere kelders. Deze kelder zit niet in spoor 1 van het project, waardoor enkel met behulp van de MEXE-theorie een inschatting gemaakt kan worden. Hier kan wel de betrouwbaarheid van de MEXEtheorie geijkt worden met de berekeningen (UGT en BGT) uit spoor 1. Onzekerheden; - In het verleden kan overbelasting hebben plaats gevonden. - Dikte boog is éénsteens aangehouden. - Dikte grondaanvulling en toog zijn in dit onderzoek niet fysiek gemeten maar ingeschat op basis van de beschikbare gegevens. - Invloed scheuren en andere schades op de draagcapaciteit is onbekend. - Invloed vochtplekken/lekkage op de draagcapaciteit is onbekend.

- Invloed sparingen/doorvoeren op de draagcapaciteit is onbekend. 2) Door welke oorzaken zijn de schades in de kelder met gebreken vermoedelijk ontstaan? Advies; De scheur loodrecht op de rijrichting zou een Type:I scheur kunnen zijn met als aanleiding overbelasting door zwaar verkeer. De scheur in de rijrichting over het gehele gewelf zou een Type:II scheur kunnen zijn met als aanleiding verzakking/verschilzetting door mogelijke oorzaken: verlagen waterpeil gracht, slappe grondlagen,..

26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

60

Vertrouwelijk

De scheuren in de muren nabij de kluismuur zouden Type:III scheuren kunnen zijn met als aanleiding verzakking/verschilzetting door mogelijke oorzaken: verlagen waterpeil gracht, slappe grondlagen, verschilzetting. Onderbouwing; De aanleiding voor de Type:I scheur zou een te hoge bovenbelasting zijn, mogelijk in combinatie met de relatief dunnen aanvulling bovenop het gewelf. Kelder in tweeën geknikt en het losse deel aan de waterzijde is gekanteld. Geen aanleiding dat deze scheur(en) in de rijrichting door alleen te hoge verkeersbelasting komt. Onzekerheden; Onbekend aan welke verkeersbelasting de kelder is onderworpen. Geen monitoring scheur bekend. Geen beschikbare sonderingen (in de watergang) nabij de kelder. 3) Zijn er schades in de kelder met gebreken aan te wijzen, die vermoedelijk primair zijn veroorzaakt door een te hoge belasting door te zwaar verkeer of een vergelijkbare zware belasting? Advies; De scheur loodrecht op de rijrichting zou in combinatie met de relatief dunne aanvulling op het gewelf als aanleiding hebben een te hoge verkeersbelasting. Onderbouwing; Een scheur loodrecht op de rijrichting wordt gezien als een Type:I scheur. Daarbij is de aanvulling vergeleken met andere kelders relatief dun. Onzekerheden; Onbekend aan welke verkeersbelasting de kelder is onderworpen. De exacte dikte van de aanvulling op het gewelf is onbekend.

4) Zijn er schades in de kelder met gebreken aan te wijzen, die de potentiële sterkte van de kelder vermoedelijk significant verminderen en daarmee de belastbaarheid door verkeer? Advies; De combinatie scheur loodrecht op de rijrichting met de dunne aanvulling op het gewelf is een risico m.b.t. de belastbaarheid. Het is onbekend of deze scheurvorming is gestagneerd doordat er een nieuw evenwicht is ontstaan of dat de scheurvorming aanhoudt en doorzet. De scheuren Type:II en III reduceren de belastingspreiding loodrecht op de rijrichting wat de belastbaarheid niet ten goede komt. Onderbouwing; De krachtsafdracht via een scheur is beperkter dan via niet gescheurd metselwerk. Onzekerheden; De mate van reductie in krachtsoverdracht via een scheur is onbekend en of scheuren volledig de diepte van het gewelf hebben (door-en-door) en dus krachtsoverdracht (deels) beperken.

26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

61

Vertrouwelijk

3.4.15 Plompetorengracht 10 (kluiskelder) Categorie

Onderdeel

Opmerking

Geometrie

Overspanning(en) (dagmaat)

3,70 m

Hoogte toog/togen

Totaal: 1,70 m, hoogte geboorte t.o.v. de keldervloer: 0,90 m, steekhoogte 0,80 m

(Verloop) dikte toog /togen

Onbekend, aanname éénsteens 220 mm

Aantal togen achter elkaar (wel/niet gekoppeld)

Onbekend

Dikte wanden

Onbekend

Opbouw en dikte keldervloer

Onbekend

Gronddekking (opbouw en incl. bestrating)

Schatting (cyclomedia): 3,0 - 2,45 - 0,22 = 0,3 m

Fundatieniveau en -type (op staal of palen)

Waarschijnlijk op staal rond 0,0m NAP

Aanwezigheid/afmetingen steunberen (wanden binnenzijde werfkelder)

Steunwand loodrecht op de rijrichting, en wand met opening in de rijrichting. Afmetingen, fundatiediepte en verbinding met gewelf onbekend.

Aansluitingen met en geometrie van Linker zijde onbekend. Rechter zijde kluiskelders belendende objecten of onderdelen daarvan Plompetorengracht 12. Inspectieresultaten

26 januari 2021

Historische inspectie schadebeelden + eventueel uitgevoerde (herstel)maatregelen

Onbekend

Actuele inspectie schadebeelden

Inspectie GU 05-11-2008: Scheur in de rijrichting over het gehele gewelf inclusief de wanden. Scheuren in de rijrichting in de wand nabij kluismuur en woning Scheuren loodrecht op de rijrichting in de kruin van het gewelf met plaatselijk beschadigd metselwerk.

Reparaties

Scheuren (craquelé) loodrecht op de rijrichting in de kruin gerepareerd.

Afdeklaag

Stuclaag aanwezig. Bovenzijde onbekend.

Toestand metselwerk

Vochtplekken

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

62

Vertrouwelijk

1) Tot welke maximale belasting is het aannemelijk dat het verkeer de kelder veilig kan kruisen en de kelder in een behoorlijke staat blijft? Advies; Omdat in de kelder(s) schades gevonden zijn die duiden op overbelasting door verkeer, is het aannemelijk dat het verkeer conform het verkeersregime (2-ton aslastbeperking zonder handhaving) de kelder(s) niet veilig kan kruisen. Vermoedelijk heeft in het verleden overbelasting plaats gevonden wat de draagkracht van de kelderconstructie negatief heeft beïnvloed. Onderbouwing; In par. 4.1 zijn grafieken opgenomen die met behulp van de MEXE-theorie een eerste inschatting geven van de relatieve belastbaarheid van deze kelder ten opzichte van de andere kelders. Deze kelder zit aan de lage kant in de grafiek. Dat betekent dat het relatief ook een lage capaciteit zou hebben ten opzichte van de andere kelders. Deze kelder zit niet in spoor 1 van het project, waardoor enkel met behulp van de MEXE-theorie een inschatting gemaakt kan worden. Hier kan wel de betrouwbaarheid van de MEXEtheorie geijkt worden met de berekeningen (UGT en BGT) uit spoor 1. Onzekerheden; - Dikte boog is éénsteens aangehouden. - Dikte grondaanvulling en toog zijn in dit onderzoek niet fysiek gemeten maar ingeschat op basis van de beschikbare gegevens. - Invloed scheuren en andere schades op de draagcapaciteit is onbekend.

- Invloed vochtplekken/lekkage op de draagcapaciteit is onbekend. - Invloed sparingen/doorvoeren op de draagcapaciteit is onbekend.

26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

63

Vertrouwelijk

2) Door welke oorzaken zijn de schades in de kelder met gebreken vermoedelijk ontstaan? Advies; De scheur loodrecht op de rijrichting zou een Type:I scheur kunnen zijn met als aanleiding overbelasting door zwaar verkeer. Echter is er ook een licht vermoeden dat de oorzaak bij de aanwezige steunwand loodrecht op de rijrichting kan liggen, Type:IV. De scheur in de rijrichting over het gehele gewelf zou een Type:II scheur kunnen zijn met als aanleiding verzakking/verschilzetting door mogelijke oorzaken: verlagen waterpeil gracht, slappe grondlagen,.. De scheuren in de muren nabij de kluismuur en de woning zouden Type:III scheuren kunnen zijn met als aanleiding verzakking/verschilzetting door mogelijke oorzaken: verlagen waterpeil gracht, slappe grondlagen, verschilzetting. Onderbouwing; De aanleiding voor de Type:I scheur zou een te hoge bovenbelasting zijn, mogelijk in combinatie met de relatief dunnen aanvulling bovenop het gewelf en mogelijk een lokaal stijfheid verschil door de steunwand loodrecht op de rijrichting, Type:IV. Kelder in tweeën geknikt en het losse deel aan de waterzijde is gekanteld. Geen aanleiding dat deze scheur(en) in de rijrichting door alleen te hoge verkeersbelasting komt. Onzekerheden; Onbekend aan welke verkeersbelasting de kelder is onderworpen. Geen monitoring scheur bekend. Geen beschikbare sonderingen (in de watergang) nabij de kelder.

3) Zijn er schades in de kelder met gebreken aan te wijzen, die vermoedelijk primair zijn veroorzaakt door een te hoge belasting door te zwaar verkeer of een vergelijkbare zware belasting? Advies; De scheuren loodrecht op de rijrichting met craquelé zou in combinatie met de relatief dunne aanvulling op het gewelf als aanleiding hebben een te hoge verkeersbelasting. Onderbouwing; Een scheur loodrecht op de rijrichting met craquelé wordt gezien als een Type:I scheur. Daarbij is de aanvulling vergeleken met andere kelders relatief dun. Onzekerheden; Onbekend aan welke verkeersbelasting de kelder is onderworpen. De exacte dikte van de aanvulling op het gewelf is onbekend. 4) Zijn er schades in de kelder met gebreken aan te wijzen, die de potentiële sterkte van de kelder vermoedelijk significant verminderen en daarmee de belastbaarheid door verkeer? Advies; De combinatie scheur loodrecht met craquelé op de rijrichting met de dunne aanvulling op het gewelf is een risico m.b.t. de belastbaarheid. Het is onbekend of deze scheurvorming is gestagneerd doordat er een nieuw evenwicht is ontstaan of dat de scheurvorming aanhoudt en doorzet. De scheuren Type:II en III reduceren de belastingspreiding loodrecht op de rijrichting wat de belastbaarheid niet ten goede komt. Onderbouwing; 26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

64

Vertrouwelijk

De krachtsafdracht via een scheur is beperkter dan via niet gescheurd metselwerk. Onzekerheden; De mate van reductie in krachtsoverdracht via een scheur is onbekend en of scheuren volledig de diepte van het gewelf hebben (door-en-door) en dus krachtsoverdracht (deels) beperken.

3.4.16 Zadelstraat 45 (straatkelder) Categorie

Onderdeel

Opmerking

Geometrie

Overspanning(en) (dagmaat)

4,20 m

Hoogte toog/togen

Totaal: 1,43 m, hoogte geboorte t.o.v. de keldervloer: 0,6m, steekhoogte 0,83 m

(Verloop) dikte toog /togen

Onbekend, aanname éénsteens 220 mm

Aantal togen achter elkaar (wel/niet gekoppeld)

Onbekend

Dikte wanden

Onbekend

Opbouw en dikte keldervloer

Onbekend

Gronddekking (opbouw en incl. bestrating)

Onbekend, aanname 0,4 m

Fundatieniveau en -Type (op staal of palen)

Waarschijnlijk op staal rond 0,0 m NAP

Aanwezigheid/afmetingen steunberen (wanden binnenzijde werfkelder)

Geen

Aansluitingen met en geometrie van belendende objecten of onderdelen daarvan

Onbekend

Historische inspectie schadebeelden + eventueel uitgevoerde

Onbekend

Actuele inspectie schadebeelden

Inspectierapport IV-infra - 2020: (1)- In het midden van het gewelf, bij de aansluiting tegen het pand, vertoont de boog een verzakking tot ongeveer 8 cm. Tevens zijn hier enkele stenen uitgevallen en is het metselwerk gescheurd.

Inspectieresultaten

(2)- De kelder vertoont op diverse locaties vrij forse scheurvorming in lengte- en dwarsrichting. Alle scheuren vertonen een grote scheurwijdte, plaatselijk tot 18 mm. (3)- Het metselwerk van de kelder is zeer vochtig, vertoont lekkages en zit vol schimmels.

26 januari 2021

Reparaties

Onbekend

Afdeklaag

Binnenzijde: stuclaag Buitenzijde: onbekend

Toestand metselwerk

Onbekend

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

65

Vertrouwelijk

1) Tot welke maximale belasting is het aannemelijk dat het verkeer de kelder veilig kan kruisen en de kelder in een behoorlijke staat blijft? Advies; Omdat in de kelder(s) veel schades gevonden zijn die duiden op overbelasting door verkeer, is het zeer aannemelijk dat onder het huidige verkeersregime (8-ton aslastbeperking zonder handhaving) het verkeer de kelder(s) niet veilig kan kruisen. Onderbouwing; In par. 4.1 zijn grafieken opgenomen die met behulp van de MEXE-theorie een eerste inschatting geven van de relatieve belastbaarheid van deze kelder ten opzichte van de andere kelders. Deze kelder zit laag in het grafiek, wat betekent dat het relatief een kleinere capaciteit heeft ten opzichte van de andere kelders. Nadat de rekenresultaten van de kelders uit spoor 1 bekend zijn, wordt op basis van een vergelijking tussen de waarden uit de MEXE-theorie en Plaxis/DIANA voor kelders in spoor 1, een waarde/bandbreedte ingeschat van de toegestane verkeersbelasting op de kelders in spoor 2. Gezien de beperkte informatie/aanpak voor de kelders uit spoor 2 kan de waarde/bandbreedte van de verkeersbelasting niet met zekerheid worden aangegeven. Onzekerheden; - Dikte grondaanvulling en toog zijn onbekend. - Invloed vochtplekken/lekkage op de draagcapaciteit is onbekend.

26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

66

Vertrouwelijk

2) Door welke oorzaken zijn de schades in de kelder met gebreken vermoedelijk ontstaan? Advies en Onderbouwing; Schade (1): De toog vertoont bij de aansluiting tegen het pand tot ongeveer 8 cm verzakking. Er zitten scheuren in de kruin van het gewelf (scheur 1 op de schets) loodrecht op de overspanningsrichting (Type:I). Tevens is de aansluiting op het pand geheel los gescheurd (scheur 2 op de schets). De mogelijke oorzaak is de zetting van het pand en de kelder ten opzichte van elkaar, mogelijk in combinatie met verschilzetting in de kelder (Type:II). Schade (2): Scheur 3 op de inspectieschets zit loodrecht op de overspanningsrichting en is mogelijk veroorzaakt door te hoge verkeersbelasting (Type: I). Scheuren 4 en 5 zitten in de overspanningsrichting over een gedeelte van het gewelf en in de wand (Type: III). Deze scheuren zijn vermoedelijk veroorzaakt door verzakking/verschilzetting. Schade (3): De oorzaak van zeer vochtige kelder is mogelijk het niet waterdicht zijn van de kelder en/of slechte ventilatie van de kelder. Onzekerheden; - Bij scheuren met meerdere mogelijke oorzaken is onbekend welke oorzaak als eerste is opgetreden en de meeste invloed heeft op de constructie. - Bouwkundige aanpassingen sinds de bouw zijn onbekend. - Geen monitoring scheur bekend. - Het is onbekend aan welke verkeersbelasting de kelder is onderworpen.

- De grondgesteldheid onder de kelder is onbekend. 3) Zijn er schades in de kelder met gebreken aan te wijzen, die vermoedelijk primair zijn veroorzaakt door een te hoge belasting door te zwaar verkeer of een vergelijkbare zware belasting? Advies en Onderbouwing; Vermoedelijk zijn de scheuren loodrecht op de rijrichting veroorzaakt door te hoge verkeersbelasting. Aangezien deze kelder relatief laag zit in het grafiek van MEXE-theorie (zie par. 4.1) en in de straat een 8tons aslastbeperking geldt, is het aannemelijk dat deze scheuren veroorzaakt zijn door te hoge verkeersbelasting. Onzekerheden; - De bovenkant van het gewelf is niet geïnspecteerd. Hier kunnen mogelijk scheuren (door-en-door) loodrecht in de rijrichting aangetroffen worden welk te herleiden zijn aan een te hoge verkeersbelasting. - Het is onbekend aan welke verkeersbelasting de kelder is onderworpen. 4) Zijn er schades in de kelder met gebreken aan te wijzen, die de potentiële sterkte van de kelder vermoedelijk significant verminderen en daarmee de belastbaarheid door verkeer? Advies en Onderbouwing; - De scheuren in de rijrichting belemmeren mogelijk de belastingspreiding loodrecht op de rijrichting, wat direct effect heeft op de belastbaarheid van de kelder.

- De scheuren loodrecht op de rijrichting belemmeren mogelijk de belastingspreiding in de rijrichting, wat direct effect heeft op de belastbaarheid van de kelder. - Een gescheurd metselwerk heeft een beperkter krachtsafdracht ten opzichte van een ongescheurd metselwerk. 26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

67

Vertrouwelijk

- De vochtigheid van het metselwerk beïnvloedt de druksterkte van het metselwerk. De mate van vochtigheid zal onderzocht moeten worden. Onzekerheden; - Schadebeelden die niet zichtbaar zijn, omdat ze eerder hersteld zijn. - Onder de stuclaag kunnen verborgen scheuren aanwezig zijn. - Het is onbekend of de scheuren volledig de diepte van het gewelf hebben (door-en-door) en dus krachtsoverdracht (deels) beperken. - Bouwkundige aanpassingen zijn onbekend.

3.5

Onbekenden/onzekerheden

Verkeersbelasting Het is onbekend aan welke (incidentele) voertuiggewichten de kelders nu en in het verleden worden en zijn belast. De oorzaak is de combinatie van de voorgeschreven beperkingen voor aslasten en voertuigafmetingen en de afwezigheid van een fysieke beperking en handhaving van het verkeer. Volgens rapportage uit 2014 (GU) waren (en zijn) er ontheffingen op het aslastbord. Via nieuwssites blijkt dat het werkelijke verkeer met (fors) hogere aslasten/voertuiggewichten rijdt dan op de borden aangegeven. Het is echter op dit moment niet bekend of dit incidenten betreft en daarmee overeenkomen met de bandbreedte volgens de norm of dat er nog grotere overschrijdingen plaatsvinden. Ook is er onvoldoende inzicht in incidentele ontheffingen zoals bouwverkeer of calamiteitenverkeer (brandweer). Scheuren De vastlegging van (oppervlakte)schades, scheuren en vervormingen is door verschillende inspectiebureaus uitgevoerd. Er is geen univorme systematiek voor het inspectieonderzoek en de rapportage gehanteerd. Het advies is om in het vervolg de ‘Registratie constructieve schades’ Bijlage 3 van de CUR124 aan te houden, zie ook Bijlage A5. De scheurdiepte (door-en-door of niet) is veelal onbekend doordat deze visueel niet mogelijk is vast te leggen. Scheuren aan de bovenzijde van het gewelf zijn (bijna) nooit geïnspecteerd en vastgelegd of aangetroffen.

Scheurvorming loodrecht op de rijrichting met als oorzaak te hoge verkeersbelasting treedt aan de onderzijde en bovenzijde van het gewelf op. Scheurvorming door verkeersbelasting ontstaat op een belastingsniveau (veel) lager dan het uiterste draagvermogen. Om scheuren door verkeersbelasting te voorkomen is derhalve een (veel) strengere aslastbeperking noodzakelijk dan bij het veilig kruisen (niet bezwijken). Een scheur kan het gevolg zijn van een enkele incidentele hoge verkeersbelasting (veel hoger dan 2-ton aslast). Voor een aantal kelders is scheurvorming in het gewelf loodrecht op de rijrichting gevonden, die vermoedelijk een Type:I scheur zou kunnen zijn. Echter, het komt enkele keren voor dat parallel op korte afstand van de scheur een steunwand loodrecht op de rijrichting aanwezig is. Hier is de oorzaak van de scheur mogelijk een combinatie van hoge verkeersbelasting met lokaal een stijve wand. Geometrie Het baksteenformaat is veelal onbekend en zo ook de dikte van het gewelf en het metselverband. De steekhoogte is niet altijd bekend. Dit komt doordat geregeld alleen de totale hoogte onderkant kruin van de boog ten opzichte van de vloer is opgemeten. De dikte van de aanvulling op de boog is veelal onbekend.

Van het aanbrengen van steunwanden/ribben onder het gewelf is de fundatiediepte, de verbinding met het gewelf en het tijdstip van aanbrengen in relatie tot de scheurvorming onbekend.

26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

68

Vertrouwelijk

Unieke schades Naast de generieke schadebeelden, zoals in paragraaf 3.3 is beschreven, zijn er enkele unieke schadegevallen waargenomen met een onbekende oorzaak. Het loskomen van een schol metselwerk is hier een voorbeeld van, zie Figuur 14. Dit is gedocumenteerd voor het adres Plompetorengracht 3A (kluiskelder). Waarschijnlijk ligt de oorzaak bij de aangrenzende scheur Type:II. Een ander uniek schadegeval, is de scheurvorming loodrecht op de rijrichting voor het adres Plompetorengracht 3B (kluiskelders). De scheuren liggen niet nabij de kruin van de boog waar ze worden verwacht in het geval van overbelasting maar in de boog ongeveer één meter boven het vloerniveau. Daarbij lijkt er een relatief grotere aanvulling aanwezig op de boog (ongeveer 0,47 m) waardoor de kelder op basis van de MEXEtheorie niet laag is geclassificeerd. Ook zijn deze scheuren niet opgenomen in de uitslag en niet in de inspectierapportage van Iv-infra uit 1-9-2020.

Figuur 14 Los komende schol metselwerk.

26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

69

Vertrouwelijk

4

Expertbeoordeling generiek

Een generieke beoordeling van de oorzaak en aanleiding van scheuren is per type kelder en straat bekeken. De MEXE-theorie is als hulpmiddel gebruikt voor de classificering van de zestien kelders op basis van de bezwijkbelasting. Zo is voor de kelders een verband gelegd tussen de schades en de classificering o.b.v. de indicatieve bezwijkbelasting.

4.1

Maximale belasting kelders

Deze paragraaf geeft voor zover mogelijk antwoord op vraag Fout! Verwijzingsbron niet gevonden.: Tot welke maximale belasting is het aannemelijk dat het verkeer de kelders veilig kan kruisen en de kelders in een behoorlijke staat blijft? De geformuleerde vraag is tweeledig: Ten eerste. ‘Veilig kruisen’ is niet-bezwijken. Voor een betrouwbare inschatting hiervan moet een bezwijksom (UGT) in bijvoorbeeld Plaxis of DIANA gemaakt worden. Omdat dit (nog) niet onderdeel is van spoor 2, zal een eerste inschatting op basis van de expertbeoordeling met behulp van de MEXE-theorie gemaakt worden. De inschatting of de 2-tons aslastbeperking toelaatbaar is voor het veilig kruisen van de kelders, kan op basis van de expertbeoordeling met beperkte zekerheid gegeven worden. Voor de zes kelders in spoor 1 zal deze vraag in later stadium kwantitatief beantwoord kunnen gaan worden. Voor de overige 10 kelders in spoor 2 zal de kwalitatieve inschatting o.b.v. de MEXE-theorie met de resultaten uit spoor 1 gevalideerd worden. In dit voorlopige rapport wordt wel op basis van de MEXE-theorie aangegeven van welke kelders we een probleem vanuit overbelasting uit verkeer verwachten. Als in die kelders geen schades zitten die op overbelasting duiden dan is het aannemelijk dat het huidige verkeersregime van 2-ton dus toelaatbaar is.

Zitten er in de kelders die het laagste in de grafiek zitten wel schades uit overbelasting dan kan dit nu nog niet gezegd worden. Op basis van horizontale lijnen in de MEXE-grafiek en kelders zonder schade uit verkeer kun je wel een inschatting maken of het huidige verkeersregime in de praktijk schade heeft opgeleverd. (Onbekend is dan nog of 2-ton van het bord of de 7 ton van de incidentele overbelasting bij die grens hoort.) Ten tweede. ‘In een behoorlijke staat’ is scheuren door passerend verkeer. Het scheuren van metselwerk door overbelasting treedt op vóór bezwijken en bij een lagere verkeersbelasting. Bij welke verkeersbelasting het metselwerk gaat scheuren, is nu niet met zekerheid te bepalen. Hiervoor is onderzoek naar de scheurvorming van het metselwerk benodigd. Dit betreft onderzoek voor de bruikbaarheidsgrenstoestand (BGT) onder verkeersbelasting waar onderzocht moet worden wanneer de treksterkte van het metselwerk overschreden zal worden. Het is niet mogelijk om hiervoor de MEXEtheorie toe te passen omdat deze uit gaat van een bezwijkbelasting. De belasting dat leidt tot scheuren is (ruim) lager dan de bezwijkbelasting. Daarbij is het onbekend aan welke voertuiggewichten de kelders zijn onderworpen. De vraag of de kelders in aanzienlijke staat blijven voor een bepaalde bovenbelasting is dus niet te beantwoorden.

MEXE-theorie Een veel gebruikte beoordelingsmethode voor de classificatie van (metselwerk) boogconstructies is de MEXE-theorie (The Military Experimental Establishment). De theorie is gebaseerd op het werk van Pippard en Heyman die sinds de Tweede Wereldoorlog deze methode hebben geïntroduceerd. De MEXEtheorie is sindsdien de meest toegepaste beoordelingsmethode voor boogconstructies. De simpliciteit van de methode past bij de expertbeoordeling zodat de boogconstructies geclassificeerd worden. De methode kan worden gezien als een VO (voorontwerp) formule die beschreven is als: Empirische vergelijking van Britse origine voor het bepalen van de boogdikte ‘d’ voor een bovenbelasting ‘W’. Op basis van de berekeningen uit spoor 1 zullen de resultaten uit de MEXE-theorie gekalibreerd worden, zodat de betrouwbaarheid van de beoordeling volgens deze methode verhoogd wordt.

26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

70

Vertrouwelijk

Vergelijking 1: Bepaling van de toelaatbare bovenbelasting ‘W’ komt tot stand door de berekening van permanente belasting en buigende momenten in de kruin van de boog. Er is gebruikgemaakt van de volgende schematisatie en voornaamste aannames:  de boog heeft een parabolische vorm (2D);  de kruinbelasting hoeft niet de meest kritische belastingpositie te zijn;  de vulling geeft enkel verticale belasting;  het gewicht van de boog is gelijk aan het gewicht van de aanvulling;  de druklijn moet binnen half de boogdikte liggen zodat een gelimiteerde druksterkte en een ongedefinieerde treksterkte geldt. Stijfheidseffecten door constructieve elementen (steunwanden,-ribben, ankers, etc.) kunnen niet aan de capaciteitskant meegerekend worden. Een zestal parameters is benodigd voor een eerste inschatting van de toelaatbare belasting met behulp van de MEXE-theorie. Dit betreffen de: overspanning (l), boogdikte (d), dikte van de aanvulling op de boog (h), steekhoogte t.o.v. de geboorte (a), druksterkte van het metselwerk (f) en het gewicht van de aanvulling (σ). In dit onderzoek is de dagmaat aangehouden als overspanning. Voor het soortelijk gewicht (σ) van de aanvulling is constant 18 kN/m3 aangehouden.

Vergelijking 1: Bepaling van de toelaatbare bovenbelasting ‘W’

De MEXE-theorie is vrij gevoelig voor de laagdikte van de aanvulling (h) bovenop de toog. Hoe kleiner de laagdikte van de aanvulling hoe lager de bezwijkbelasting. En dit werkt ook zo de andere kant op. De vergelijking van bezwijkbelastingen bepaald met de MEXE-theorie en met Plaxis voor drie metselwerk bogen uit het onderzoek in ‘s-Hertogenbosch staat in Bijlage A3. Daarnaast heeft de dikte van de metselwerk boog (d) grote invloed op de belastbaarheid. Classificatie van Kelders op bezwijkbelasting met behulp van de MEXE-theorie De verschillen in bezwijkbelasting (de y-as in de hiernavolgende figuren) is voor de kelders onderling bepaald met de invoerparameters uit de bureaustudies. Elk adres is met een afkorting en een pijl bij de betreffende bezwijkbelasting (rode punten) weergegeven. Daarbij is het effect van het variëren van de parameters in de MEXE-theorie met de drie gekleurde lijnen geplot. Hier zijn de drie grafieken steeds voor een overspanning van 2,0 tot 7,0 m geplot. In Figuur 15 is de dikte van de aanvulling gevarieerd. De overige parameters zijn nu niet gevarieerd en dus constant gehouden op: dikte boog d = 220mm, gemiddelde metselwerksterkte fk = 8,5N/mm2, steekhoogte hoogte a = 1,0m, gewicht aanvulling σ = 18kN/m3,

26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

71

Vertrouwelijk

Figuur 15: Classificatie van de kelders en drie grafieken van de bezwijkbelasting afhankelijk van de overspanning en de dikte van de aanvulling op de boog.

In Figuur 16 de onderstaande grafiek is de dikte van de boog (gewelf) gevarieerd voor een één-steens, anderhalf-steens en twee-steens boog. De overige parameters zijn nu niet gevarieerd en dus constant gehouden op: dikte aanvulling h = 400mm, gemiddelde metselwerksterkte fk = 8,5 N/mm2, steekhoogte hoogte a = 1,0m, gewicht aanvulling σ = 18kN/m3.

Figuur 16 Classificatie van de kelders en drie grafieken van de bezwijkbelasting afhankelijk van de overspanning en de dikte van de metselwerk boog.

26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

72

Vertrouwelijk

In Figuur 17 is de druksterkte van het metselwerk gevarieerd. De ondergrenswaarden van de karakteristieke druksterkte voor metselwerk met mortel is fk 5,0 N/mm2. Hierbij hoort de gemiddelde waarde van de druksterkte fma;a 8,5 N/mm2. Een hogere waarde (ongeveer 40%) dan de gemiddelde waarde is fa;a 12,0 N/mm2. De NPR stelt: “Als kleimetselwerk van voor 1945 van een duidelijk slechte kwaliteit is wat betreft: de kwaliteit van de mortel, veroudering van de mortel, vulling van de voegen, indeling en hechtingspatroon, wordt geadviseerd de gemiddelde waarden van de sterkte-, stijfheids- en breukenergie-eigenschappen met ca. 40 % te verlagen. De overige parameters zijn nu niet gevarieerd en dus constant gehouden op: dikte boog d = 220mm, dikte aanvulling h = 400mm, steekhoogte hoogte a = 1,0m, gewicht aanvulling σ = 18kN/m3.

Figuur 17 Classificatie van de kelders en drie grafieken van de bezwijkbelasting afhankelijk van de overspanning en de druksterkte van het metselwerk.

In Figuur 18 zijn variaties in de steekhoogte van het gewelf onderzocht. De overige parameters zijn nu niet gevarieerd en dus constant gehouden op: dikte boog d = 220mm, dikte aanvulling h = 400mm, gemiddelde druksterkte metselwerk fk = 8,5N/mm2, gewicht aanvulling σ = 18kN/m3. De MEXE-theorie blijkt minder afhankelijk te zijn van de steekhoogte (gemeten vanaf de geboorte van het gewelf). De mogelijke variaties in het gewicht van de aanvulling σ heeft een verwaarloosbaar effect op de MEXEtheorie en daarom is de variatie van deze parameter niet getoond.

26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

73

Vertrouwelijk

Figuur 18: Classificatie van de kelders en drie grafieken van de bezwijkbelasting afhankelijk van de overspanning en de steekhoogte.

4.2

Generieke schades

In deze paragraaf zijn de generieke schades beoordeeld met als onderbouwing de classificatie op bezwijkbelasting van de kelders met de MEXE-theorie. Type:I scheuren De kelders van Nieuwegracht 11 en 21, Plompetorengracht 3A, 9 en 10 en Zadelstraat 45 vertonen scheuren van het Type:I, loodrecht op de rijrichting met als vermoedelijke oorzaak overbelasting. De tweede overeenkomst voor deze kelders (behalve Nieuwegracht 11) is de relatief dunne aanvulling bovenop het gewelf (0,3 - 0,4 m). Door een dunne aanvulling spreidt de verkeersbelasting minder waardoor een meer geconcentreerde (en dus hogere) belasting optreedt. De Nieuwegracht 11 heeft een aanvulling van ruim 0,6 m dikte. Parallel aan de scheur loodrecht op de rijrichting voor de Nieuwegracht 11 is een steunwand aanwezig, waardoor het vermoeden heerst dat hier de oorzaak ligt. Echter is het moment van aanbrengen van de wand en het moment van initiëren van de scheur onbekend. Figuur 19 geeft de resultaten van de classificering van de MEXE-theorie waar de betreffende kelders zijn omcirkeld. De kelders liggen laag in de grafiek, ten opzichte van de y-as (bezwijkbelasting).

26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

74

Vertrouwelijk

Figuur 19: Laag geclassificeerde kelders met een relatief kleine aanvulling op de boog en Type:I scheuren volgens de bureaustudie.

Een drietal kelders KNG26-1, KNG26-2 en de Oudegracht 240 (OG240) liggen ook vrij laag in de grafiek. Echter is in de documentatie en tijdens de eerste uitgevoerde inspectie van de KNG26 aangetoond dat er plavuizen liggen op de deze kelders. Deze plavuizen zijn platte stenen met een dikte van 40 mm en zijn volledig in de mortel bovenop de metselwerk boog aangebracht. Dit zou een verklaring kunnen zijn dat deze kelders laag uit de classificering komen maar toch geen scheuren door overbelasting laten zien (Type:I). Type:II scheuren Dit type scheuren is aangetroffen voor de straat- en kluiskelders. De drie werfkelders tonen dit type scheur niet. Over een aaneenschakeling van kluiskelders is scheurvorming Type:II aangetroffen aan de Plompetorengracht. De aanleiding van de scheurvorming is verschillend zettingsgedrag uit permanente belastingen. Dit kan als mogelijke oorzaken hebben: 1. demping van de gracht of verlaging van de waterstand van de gracht waardoor de kluismuur en een deel van de kelder instabiel is geworden en verzakt is in de richting van de gracht (het in tweeën knikken van de kelder); 2. uitbaggeren van de grachten waardoor de waterbodem van de gracht is verlaagd en de stabiliteit van de fundering op staal van de kluismuren en kelders negatief wordt beïnvloed; 3. slappe grondlagen nabij of aan de grachtzijde waardoor lokale zettingen in de ondergrond optreden.

Ook voor een aaneenschakeling van straatkelders in de Choorstraat is scheurvorming Type:II aangetroffen, zie Figuur 20. Omdat niet direct aan de Choorstraat een gracht ligt, is de oorzaak hier verschillend ten opzichte van de Plompetorengracht. De aanleiding voor de scheurvorming zal hier ook hoogstwaarschijnlijk verschillend zettingsgedrag uit permanente belastingen zijn.

26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

75

Vertrouwelijk

Figuur 20: Schematische weergave van de scheurvorming (oriëntatie in locatie) in de kelders in de Choorstraat.

De kelders die de Type:II-scheurvorming laten zien, liggen allen niet laag in de grafiek van de classificering van de kelders op basis van de bezwijkbelasting. Dit bevestigt dat dit type schade niet door overbelasting komt. Type:III scheuren Dit type scheur komt het vaakst voor bij de drie verschillende typen kelders. De aanleiding voor de scheurvorming zal net als voor Type:II een verschillend zettingsgedrag uit permanente belastingen zijn. De aanleiding van dit type scheur is beperkt tot lokale zettingen/zakkingsverschillen daar waar de Type:II scheuren over de gehele kelderconstructie optreden. Type:IV scheuren Scheuren door verhinderde vervorming door de toevoeging van stijfheidselementen (steunwanden, ribben, sparingen, etc.) zijn vermoedelijk voor de Nieuwgracht 11, Plompetorengracht 10 en verschillende kelders in de Choorstraat waargenomen. Dit type scheur treedt op in combinatie met een verhoogde permanente belasting (door zettingen) of door verkeersbelasting. De stijvere elementen trekken krachten naar zich toe. Het aangrenzende minder stijve element heeft onvoldoende capaciteit voor deze spanningstoename en scheurt. Vochtig metselwerk Generieke vermoedelijke oorzaken van vochtig metselwerk zijn optrekkend vocht door de vloer of de landhoofden en lekkage door het metselwerk.

De lekkage/vochtintreding van ‘bovenaf’ kan bijvoorbeeld komen door lekkage van de hemelwaterafvoer of door wateraccumulatie op de kelders. Dit in combinatie met geen of een niet-waterdichte afwerklaag. Indien de kelder niet of niet voldoende geventileerd wordt, zal de vochtbalans toenemen. Het gevolg is dat het metselwerk verzadigd raakt waardoor de kwaliteit van het metselwerk achteruitgaat. Indien dit gepaard gaat met het uitvallen van de vulling van de voegen, degradatie van de indeling en het hechtingspatroon dan zal de (druk)sterkte van de metselwerk boog afnemen.

26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

76

Vertrouwelijk

Een waterdichte laag op de toog heeft als functie water bovenop de toog af te voeren, zodat het niet het metselwerk van de toog bereikt. Echter zal de waterdichte laag de ventilatie van het metselwerk (meer) beperken. De combinatie waterdamp in een vochtige kelder of optrekkend grondwater met een waterdichte laag bovenop het gewelf en geen ventilatie onder de kelder is funest voor de duurzaamheid en de constructieve veiligheid van de constructie. Een waterdichte kelder dient altijd geventileerd te worden om de vochtbalans in de kelder zo laag als mogelijk te houden, zodat de kwaliteit van het metselwerk niet afneemt.

4.3

Gevolgen schades

In deze paragraaf zijn de gevolgen van de verschillende type scheuren en schades beschreven. De vraag 4: Zijn er schades in de kelders met gebreken aan te wijzen, die de potentiële sterkte van de kelder vermoedelijk significant verminderen en daarmee de belastbaarheid door verkeer? is kwalitatief beantwoord op basis van engineering judgement en de opgedane ervaring met het rekenen aan metselwerk boogconstructies. De resultaten uit spoor 1, waar het (mogelijk) negatieve effect van de schades op de bezwijkcapaciteit meegenomen kan worden, worden in de definitieve rapportage van de expertbeoordeling opgenomen. Scheuren loodrecht op de rijrichting (Type:I): Beperking lastspreiding in de lengte richting en dus hogere belasting door verkeer. Craquelé van scheuren lijkt op het faalmechanisme pons dat lokaal grote gevolgen heeft voor de zeer beperkte lastspreiding. Scheuren in de rijrichting (Type:II en III): Beperking lastspreiding in de breedte richting wat hoger belastingseffect door verkeer veroorzaakt. De scheur Type:II kan gezien worden als een langsvoeg waar tegenaan gereden kan worden. Type:II en II scheuren betreffen veelal scheuren met een grote scheurwijdte waardoor het risico op uitspoeling bestaat, hetgeen de belastbaarheid aanzienlijk verslechtert. De dikte van de aanvulling (h) komt als meest maatgevende parameter naar voren in de toepassing van de MEXE-theorie.

Indien de oorzaak van Type:II scheuren leidt tot instabiliteit van de kluismuur, zal dit grote gevolgen hebben voor de kelderconstructies waar instortingen mogelijk zijn. Dit is in het verleden al eens gebeurd voor de Drift (verlengde van de Plompetorengracht), zie ‘Rapport kelders in het stadshart Utrecht, oktober 2020’ door Stadsingenieurs Stadsbedrijven van de gemeente Utrecht. De monitoring van de kluis- en werfmuren kan op termijn met de schadebeelden worden vergeleken. Indien uit de monitoring grote verplaatsingen van de kluis- en werfmuren blijken, kunnen deze naast de schadebeelden van de kelders worden gelegd. Of andersom, indien Type:II en III scheuren waargenomen zijn, kunnen de monitoringsresultaten van de betreffende kluis- en/of werfmuren hierbij worden beoordeeld. Langdurige verzadiging van het metselwerk kan leiden tot afname van de druksterkte van het metselwerk. Hierdoor is het mogelijk dat de kwaliteit van het metselwerk niet meer aan de ondergrenswaarden voor metselwerk uit de NPR998 voldoet. De drukboog is sterk afhankelijk van deze druksterkte van het metselwerk. Dit wordt bevestigd door het variëren van de druksterkte van het metselwerk in paragraaf 4.1. Onderzoek spoor 1 De gevolgen van de schades zijn alleen kwalitatief beoordeeld, op basis van analytisch inzicht en ervaring (engineering judgement).

Om de reductie van de bezwijkbelasting van de kelder ten gevolge van schades kwantitatief te kunnen bepalen, zijn berekeningen nodig. De reductie van de krachtsoverdracht in een boog met scheuren is nu onbekend en conservatief geredeneerd is er geen krachtsoverdracht door de scheur. Er is een niet-lineair verband tussen de belasting spreiding en de bezwijkbelasting. Ook is in de rapporten vaak niet gerapporteerd of de scheuren geheel door-en-door zijn. Indien dit niet het geval is, is (een groot deel van) de krachtsoverdracht nog mogelijk. Vochtig metselwerk of in het verleden vochtig geweest metselwerk heeft een onbekende negatieve invloed op de druksterkte. In de berekening van spoor 1 zal oordeelkundig met de metselwerkkwaliteit worden omgegaan.

26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

77

Vertrouwelijk

5

Discussie

5.1

Onzekerheden in de beoordelingen

Een regulier gehanteerde aanpak voor het beoordelen van constructies of metselwerkconstructies valt of staat bij de beschikbaarheid en vervolgens de betrouwbaarheid van de informatie. De beschikbare informatie is zodoende regulier in drie categorieën in te delen, namelijk: Bouwkundige informatie; die informatie over de geometrie, leeftijd, ver-/herbouwingen, materialen en dergelijke beschrijft. Inspectiedocumentatie; die de staat (en dus schades) van het object beschrijft. Omgevingsfactoren; die de belastingen op het object beschrijft, in het verleden, nu en in de toekomst. Bijvoorbeeld variabele belastingen (verkeer) en permanente belastingen (zettingen). In veel gevallen is de bouwkundige informatie onbekend of enkel afgeleid uit inspectiedocumentatie. Een groot aantal kelders benodigd aannames na het uitvoeren van de bureaustudie. Daarbij is het onbekend aan welke (verkeers)belastingen de kelders onderworpen zijn geweest en nu en in de toekomst worden. Voor een deel van de kelders zijn enkel inspectierapporten uit 2008 beschikbaar. Er is een risico aanwezig bij het gebruik van verouderde inspectierapporten. Het is onduidelijk of de schades verergerd of hersteld zijn. Hoe ouder de inspectieresultaten, hoe groter het risico. Dit komt onder andere doordat de kans op het passeren van zwaar verkeer aanwezig is.

5.2

Invloed berekeningsresultaten spoor 1 op de constructieve beschouwing

De invloed van de berekeningsresultaten uit spoor 1 op de constructieve beschouwing wordt in de definitieve rapportage van de expertbeoordeling opgenomen. Een belangrijk doel is om de MEXE-theorie te kalibreren aan de berekeningsresultaten van de sommen uit spoor 1. Deze sommen kunnen een groot aantal effecten beoordelen waar de MEXE-theorie nu alleen de kelders classificeert op basis van de bezwijkbelasting. Deze effecten betreffen: - effect naastgelegen kelders; - gevolg fundatieniveau +0,5 m of 0,0 m NAP voor belastbaarheid; - maatgevendheid van belastingspositie 1 (symmetrisch in de top) ten opzichte van een nietsymmetrisch belaste boog, bijvoorbeeld belastingspositie 2; - effect scheurvorming op spreiding verkeersbelasting (kwantitatieve reductie); - effect beperkte spreiding verkeersbelasting op de belastbaarheid; - scheurvorming door verkeersbelasting in de BGT (met als uitgangspunt de materiaaleigenschappen voor het metselwerk conform de NPR9998); - BGT-sommen voor scheurvorming door verkeer met de theoretische minimale aslastbeperking van 3 ton; - bezwijkbelasting (UGT) waar aan de MEXE-theorie gekalibreerd gaat worden; - effect reductie druksterkte metselwerk op de bezwijkbelasting; - beoordelen meerekenen dikke plavuizen (platte steen 40mm dik) bij de metselwerkdoorsnede; - mogelijk optreden van het faalmechanisme pons.

Indien er aanleiding is, worden bepaalde gevoeligheden onderzocht in de berekeningen in spoor 1. Ook worden in spoor 1 inspecties naar de staat en geometrie van zes kelders uitgevoerd. Dit vergroot de betrouwbaarheid van de beoordeling van deze kelders.

26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

78

Vertrouwelijk

De MEXE-theorie gaat uit van een symmetrische boog belast in de top. De berekeningen uit spoor 1 worden voor verschillende belastingsposities uitgevoerd. De berekeningen uit spoor 1 betreffen belasting gestuurde berekeningen waar de belasting uit het tandem stelsel (2 assen h.o.h. 1,2m) en een verdeelde verkeersbelasting bestaat. Afhankelijk van het type berekening (BGT of UGT) zal een reductiefactor αc20 uit de oplegde belasting voortkomen. De belasting in het rekenmodel inclusief veiligheidsfactoren (dynamisch en belastingfactor) vermenigvuldigd met de reductiefactor (Q1b= αc20 x Q1) worden vervolgens vergeleken met de rekenwaarden (Q1b) uit de Tabel B.2 van de NEN8701 kolom 4 zodat hier een bijbehorend bord C20 uit volgt.

Het schalen van de MEXE-theorie aan de berekeningsresultaten spoor 1 zal mogelijk een verticale verschuiving in het classificeren van de kelders veroorzaken. Het is mogelijk dat dit gunstig of ongunstig uitpakt verschillend per kelder. De classificering geeft een duidelijk beeld van verschillen op basis van de bezwijkbelasting maar is vóór het schalen van nog onder voorbehoudt. Pons (faalmechanisme) Indirect wordt pons gecontroleerd, aangezien in het metselwerk ook een schuifsterkte zit en lastposities in het midden van de brug bekeken wordt. Pons is bij gebruikelijke metselwerkdiktes (groter dan éénsteens) voor metselwerk bogen onwaarschijnlijk. Bij dunne bogen (éénsteens of halfsteens) speelt pons mogelijk wél een rol, dit in combinatie met een dunne aanvulling op de boog. Het advies is het uitvoeren van extra sommen voor het faalmechanisme pons, indien de resultaten in spoor 1 hier aanleiding voor geven. Dit zou aanvullend op de ‘Aanpak beoordelen metselwerk boogbruggen ´s-Hertogenbosch zijn’. Echter is de verwachting dat de kelderconstructie met de dunste boog en dunste aanvulling op de boog wel het faalgedrag door pons laat zien.

5.3

Representativiteit van de scope voor een grotere groep kelders

De gemeente stelt het volgende in de uitvraag spoor 2: “Voor zekerheid over de sterkte van de gehele scope (ca. 850 kelders) in hun huidige staat is een expertbeoordeling (spoor 2) en een modelberekening van de sterkte van enkele kelders (spoor 1) niet voldoende”. Daarbij is statistisch gezien de steekproef van 16 kelders in deze scope zeker onvoldoende om over het geheel, bestaande uit verschillende typen kelders uitspraak te doen. Per straat verschilt het aantal beoordeelde kelders sterk. Meer kelders in eenzelfde straat leidt tot een beter beeld van de situatie met bijbehorende aslastbeperking. Als een groot percentage van de kelders schade vertoont, vermoedelijk door overbelasting, is het mogelijk een uitspraak over het verkeersregime te doen.

26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

79

Vertrouwelijk

Is er na de beoordeling van een te klein deel van de kelders (lees <40% ten opzichte van het totaal in de straat) geen schade door overbelasting aangetroffen, dan is het niet mogelijk met voldoende betrouwbaarheid een uitspraak over het verkeersregime te doen. Omdat onbekend is in welke staat de niet-beoordeelde kelders zijn en deze wel eens maatgevend kunnen zijn. Indien het aantal te beoordelen kelders laag is (lees <40% ten opzichte van het totaal in de straat), is het enkel mogelijk een uitspraak te doen over de belastbaarheid van de onderzochte kelders en niet over die van de andere kelders of het verkeersregime in de straat.

26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

80

Vertrouwelijk

6

Bevindingen/aanbevelingen

6.1

Bevindingen

De uitgevoerde analyse van schades en scheuren in combinatie met de kwalitatieve classificatie van de draagkracht met behulp van de MEXE-theorie heeft tot nieuwe bevindingen geleid. Door de uitgevoerde expertbeoordeling kan de groep “kelders in behoorlijke staat met niet ongunstige geometrie” toegevoegd worden aan de twee voorgestelde groepen uit de uitvraag spoor 2. Vervolgens zijn de zestien kelders verdeeld in deze drie groepen in Tabel 11. In aanvulling op de uitvraag is een derde groep kelders toegevoegd. Onder ongunstige geometrie vallen de volgende grove geschatte geometrische eigenschappen: - éénsteens boog (<220mm) in combinatie met een grote overspanning (> 5 m); - éénsteens boog (<250mm) in combinatie met een aanvulling op de boog van kleiner dan 0,4 m. Verdeling in drie groepen: 1. Kelders in behoorlijke staat met een relatief ongunstige geometrie. 2. Kelder met aanzienlijke gebreken/schades. 3. Kelders in behoorlijke staat met niet ongunstige geometrie. Onder aanzienlijke gebreken wordt verstaan: scheuren loodrecht op de rijrichting en craquelé (Type:I), water-/zand voerende scheuren voornamelijk Type:II, uitvallen metselwerk, instabiliteit uit het vlak, zettingen/zakkingen kluismuur (verplaatsingen +5mm, vaak Type:II scheuren) , verkleiing stenen (zacht worden).

Tabel 11: Verdeling kelders over drie groepen op basis van de schades uit de beschikbare inspectierapportages.

Groep 1

Groep 2

Groep 3

Kromme Nieuwegracht 26-1

Kromme Nieuwegracht 26-2

Choorstraat 2-4 (kelder 2)

Choorstraat 8

Kromme Nieuwegracht 52

Choorstraat 12

Oudegracht 240

Choorstraat 2-4 (kelder 1) Choorstraat 2-4 (kelder 3) Choorstraat 10 Choorstraat 16-18 (kelder1-4) Nieuwegracht 11 Nieuwegracht 21 Plompetorengracht 1 Plompetorengracht 3A Plompetorengracht 3B Plompetorengracht 9 Plompetorengracht 10 Zadelstraat 45

26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

81

Vertrouwelijk

Toelichting bij Tabel 11 Groep 1: De resultaten van de sommen uit spoor 1 kunnen nieuwe inzichten geven in de belastbaarheid van de typen constructies. Zo zouden kelders met vooraf gedachte ongunstige geometrie (bijv. dunne aanvulling op gewelf) minder maatgevend kunnen zijn dan nu uit de MEXE-theorie volgt of andersom. Groep 2: Indien de aangetroffen schades Type:II en III hersteld zijn en de constructie een nieuw evenwicht heeft gevonden, zal de betreffende kelder(s) niet meer tot groep 2 behoren en in groep 3 terecht kunnen komen. Groep 3: De classificatie op basis van de MEXE-theorie en de schadebeelden uit de beschikbare gegevens laten zien dat deze kelders geen gebreken hebben en niet maatgevend zijn op basis van de geometrie. Inventarisatie scheuren Er zijn overeenkomende schadebeelden gevonden voor verschillende kelders qua locatie en/of geometrie. Tabel 12 geeft het overzicht van kelders met de aanwezigheid van het type scheur (scheurcodering paragraaf 3.3), aangegeven met een ‘X’ indien aangetroffen in de beschikbare documentatie. Tabel 12: Overzicht gedocumenteerde scheuren per kelder met scheurcodering volgens Figuur 7 uit paragraaf 3.3.

Adres

Type kelder

Kromme Nieuwegracht 26

Type:I

Type:II

Type:III

Type:IV

Kluiskelder

X

X

X

Kromme Nieuwegracht 52

Kluiskelder

X

X

X

Choorstraat 2-4-kelder1

Straatkelder

X

X

X

Choorstraat 2-4-kelder2

Straatkelder

Choorstraat 2-4-kelder3

Straatkelder

X

X

Choorstraat 8

Straatkelder

X

X

Choorstraat 10

Straatkelder

X

X

Choorstraat 12

Straatkelder

Oudegracht 240

Werfkelder

X X

X

Choorstraat 16-18 (4 ruimtes) Straatkelders

De scheuren zijn niet goed te zien/inspecteren

Nieuwegracht 11

Werfkelder

X

Nieuwegracht 21

Werfkelder

X

Plompetorengracht 1

Kluiskelder

Plompetorengracht 1-3

Kluiskelder

Plompetorengracht 3-A

Kluiskelder

Plompetorengracht 3-B

Kluiskelder

Plompetorengracht 9

Kluiskelder

X

X

X

Plompetorengracht 10

Kluiskelder

X

X

X

Zadelstraat 45

Straatkelder

X

X

X

26 januari 2021

X

X X X

X

X

X

X

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

X

82

Vertrouwelijk

Scheuren Type:I zijn voor alle type kelders aangetroffen. Type:I is voor de kelders met een relatief dunne aanvulling op het gewelf gevonden en in combinatie met een steunwand (Type:IV). Scheuren Type:II zijn in de bureaustudie aangetroffen voor de kluis- en straatkelders (niet voor werfkelders). Voor de Plompetorengracht zijn vijf kelders beoordeeld. De generieke oorzaken van schades zijn beoordeeld in paragraaf 4.2 en staan beschreven in Tabel 13. Schade Type:III komt bij de meeste kelders van alle drie de typen kelders voor en heeft als aanleiding lokale verzakking verplaatsingen van de ondergrond. In het geval van een scheur Type:IV is het niet op te maken uit de beschikbare documentatie of de scheur aanwezig was vóór het aanbrengen van de wand onder de boog of dat de wand eerder aanwezig was vóór het optreden van de scheur. De betreffende schade zal altijd veroorzaakt moeten zijn in combinatie met een verandering van permanente belasting of verkeersbelasting. Het onderzoeksdoel voor de beantwoording van de vragen 2 en 3 (uit paragraaf 3.2), hebben de volgende plausibele oorzaken, aanleidingen, gebeurtenissen en gevolgen. Doorgaans is de werkelijke oorzaak of combinatie van oorzaken van de schades Type:II en Type:III niet aan te wijzen. Vervolg onderzoek naar de oorzaak zal de oorzaken kunnen afwegen en mogelijk kunnen uitsluiten.

Hier zal de oplossingsrichting uit voortkomen om schades in de toekomst te beperken of zelfs te voorkómen. Tabel 13 Onderzoeksdoel voor de beantwoording van de vragen 2 en 3.

Oorzaak 

Aanleiding 

Gebeurtenis 

Gevolg

Verandering waterstand gracht

Instabiliteit fundering op staal van de kluismuur en kelderconstructie

Verzakking kluismuur en kelder

Scheuren in de wanden (en gewelf) in de rijrichting (Type:II en/of Type:III)

Niet handhaven aslastbeperking

Passeren zwaar verkeer

Belasting hoger dan capaciteit

Scheuren loodrecht op de rijrichting. Pons/radiaal vormige scheuren (craquelé) (Type:I)

Uiteenlopende bouwfasen (uitbreidingen)

Niet gelijke en gelijktijdige grondbelasting

Verschil zettingen

Scheuren in de rijrichting (Type: II en/of Type:III)

Variërende grondgesteldheid Niet gelijk zettingsgedrag

Verschil zettingen (van een Vaak scheuren geïnitieerd in deel van de kelder) de wanden (Type:III)

Uitbaggeren van grachten

Zakking waterbodempeil

Zakking kluismuur (en deel Scheur over gehele gewelf in kelder) de rijrichting (Type:II)

Onbekende verantwoordelijkheid voor beheer en onderhoud

Slecht/niet onderhouden van de kelderconstructie

Degradatie van metselwerk Schade/degradatie (uitvallende voegen, vocht)

Choorstraat De gerapporteerde scheuren in de kelders in de Choorstraat uit de scope zijn niet primair aan overbelasting toe te kennen. De scheuren zijn alle parallel aan de rijrichting en dus niet loodrecht op de rijrichting. De 2-tons aslastbeperking inclusief de bekende overschrijdingen van de verkeersbelasting lijkt daardoor toelaatbaar in dit deel van de Choorstraat (tussen de Stadhuisbrug en de kruising met de Steenweg). Dit beeld is dus verkregen uit het hoge aantal beoordeelde kelders in deze straat.

26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

83

Vertrouwelijk

Daarbij zijn in de lengteprofielen (zie paragraaf 2.3) de hoogten van de kelders ten opzichte van het straatniveau ingezien. Hieruit is opgemaakt dat, op basis van de aanvulling op de bogen, de kelders in de scope maatgevend zijn. Plompetorengracht De gerapporteerde scheuren in de kelders (5 stuks) in de Plompetorengracht uit de scope zijn voor een deel door overbelasting veroorzaakt. De kelders met een relatief dunne aanvulling bovenop de boog laten scheuren loodrecht op de rijrichting zien met als oorzaak overbelasting. De 2-tons aslastbeperking inclusief de bekende overschrijdingen van de verkeersbelasting lijkt daardoor niet toelaatbaar in de Plompetorengracht (oost- en westzijde). Hier resteert dan de vraag: is in het verleden (incidenteel) zwaar verkeer dat niet bij een 2-tons lastbeperking hoort de kelders in de straat gepasseerd? Indien het beantwoorden van deze vraag niet mogelijk is, kan oordeelkundig met een gekalibreerde MEXE-theorie de bezwijkbelasting bepaald worden. De kelders uit deze straat zitten namelijk alle niet in spoor 1. Overige straten De resterende straten zijn de Kromme Nieuwegracht, Nieuwegracht, Oudegracht en de Zadelstraat. Over het verkeersregime in deze straten kan nu geen betrouwbaar oordeel worden gegeven. Een beoordeling van een groter aantal kelders in deze straten is nodig om een meer generiek beeld te krijgen.

Er kan wel gesteld worden dat de kelder van het adres Zadelstraat 45 duidelijke schade vertoont die bij overbelasting hoort. Dit is ook de enige kelder uit de scope waar een hogere aslastbeperking van 8 ton geldt. Dit is met de huidige inzichten te hoog en zal verlaagd moeten worden. Bevindingen invloed parameters op de bandbreedte van de bezwijkbelasting Een bevinding van de analyse met behulp van de MEXE-theorie is dat de dikte van de aanvulling op de boog een belangrijke parameter is omdat deze een relatief grote invloed heeft op de resultaten. Dit is goed te beredeneren doordat de aanvulling op de boog voor spreiding van de bovenbelasting zorgt en de stabiliteit van de boog verhoogt door het verruimen van het grondlichaam. Hiernaast zijn de dikte van de metselwerk boog en de druksterkte van het metselwerk maatgevende parameters voor het bepalen van de bezwijkbelasting volgens de MEXE-theorie. Met de huidige inzichten is het aannemelijk dat het bijbehorende verkeer bij een aslastbeperking van 2-ton de kelders veilig kan passeren. Met de huidige inzichten is het risico op schade/scheuren door de nu geldende aslastbeperking van 2-ton laag. Echter, dit is nu niet kwantitatief te beoordelen. Hier zijn de resultaten van de BGT-sommen uit spoor 1 nodig.

Door het ontbreken van fysieke beperkingen of het handhaven voor het passeren van (incidenteel) zwaar verkeer, heeft vermoedelijk schade door overbelasting opgetreden waardoor sommige kelders niet meer in een behoorlijke staat zijn. Een aslastbeperking door het C20 bord (NEN8701 bijlage Tabel B.2) van 3 ton, wat is gesteld als een minimum voor de beveiliging tegen overbelasting, gaat uit van een Q1b = 50 kN per as (dus totaalgewicht voor het tandem stelsel van 100 kN). Vermoedelijk volgt hier uit dat de meeste kelderconstructies aan dit door de NEN8701 gestelde minimum voldoen maar hier resteert de vraag ik welke staat de kelder blijft.

6.2

Aanbevelingen

Het kalibreren van de MEXE-theorie is voor dit onderzoek een belangrijke aanbeveling. Vervolgens kan met een classificatie op basis van de gekalibreerde MEXE-theorie, de schades en de aslastbeperking een risicogestuurde prioritering conform de CUR124 voor een grotere groep kelders uitgevoerd worden. Hierin zal een verdeling van de kelders nodig zijn, afhankelijk van de hoeveelheid beschikbare gegevens per kelder. Binnen deze verdeling zullen kelders die laag scoren op draagkracht met schade, vermoedelijk door overbelasting, als risicovol naar voren komen. Andersom, zijn kelders zonder schade en met een relatief hoge draagkracht minder risicovol. Hiertussen is een overgangsgebied.

26 januari 2021

BUREAUSTUDIE EN EXPERTBEOORDELING

BH3201TPRP2010271409

84

Vertrouwelijk

Het onderzoek naar een voldoende aantal kelders zoals voor de Plompetorengracht en de Choorstraat (tussen de Stadhuisbrug en de kruising met de Steenweg) het geval is, leidt tot het vinden van generieke schadebeelden en een inschatting van het verkeersregime per straat. De aanvulling bovenop de boog zorgt voor belastingspreiding en heeft invloed op de draagcapaciteit van een kelderconstructie. Het waarborgen van deze aanvulling is van belang voor het behoud van de draagcapaciteit van de kelders. Het vergroten van de draagkracht van de kelders is mogelijk door maatregelen aan de buiten-/bovenzijde van de kelder. Het vergroten van de aanvulling bovenop de boog is vermoedelijk een effectieve versterkingsmaatregel, omdat er extra belastingspreiding en stabiliteit aan de bestaande kelderconstructie wordt toegevoegd. De extra permanente belasting op de constructie zal niet opwegen tegen het positief effect op de draagkracht, onder de voorwaarden van kleine overspanningen en het vergroten van de aanvullingen tot 0,3 m. Hier zal logischerwijs in acht genomen moeten worden of dit mogelijk is met de aangrenzende wegindeling, woningen en grachten. Een tweede maatregel voor het vergroten van de draagkracht is de dikte van de boog vergroten door op de metselwerkboog een nieuw boog te metselen of een betonnen schil aan te brengen. Deze ingreep bevordert ook de waterdichtheid van de kelder.