11-12-2025 Bijlage 1 - deel 1 Herbeschouwing Brouwersbrug
Tekst van het document
a
Industrieweg 14 8861 VH Harlingen 0517 533011 info@adonin.nl
Herberekening Brouwersbrug Franeker Projectnummer: Onderdeel: Status:
20237.00386 Berekening brugdek Definitief
Opdrachtgever: Gemeente Waadhoeke T.a.v. dhr. T. Engelsma Postbus 58 8800 AB FRANEKER
Adonin B.V. Industrieweg 14a 8861 VH HARLINGEN Tel: 0517-533011 Email: info@adonin.nl
Datum 23-10-2024
Revisie nummer 1.0
Rapportage ing. M. Hettinga
Controle ing. S. Hoekstra
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
14-10-2024
Concept rapportage voor interne controle
1.0
23-10-2024
Status intern definitief tbv externe controle
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 2 van 70
Inhoudsopgave 1.
Inleiding ..................................................................................................................................................... 4 1.1. 1.2.
2.
1.2.1. 1.2.2.
Basisinformatie ...................................................................................................................................... 4 Normen en software .............................................................................................................................. 4 Normen ................................................................................................................................................ 4 Software ............................................................................................................................................... 4
Constructieve opbouw................................................................................................................................ 5 2.1. 2.2. 2.2.1. 2.2.2.
3.
Algemeen ............................................................................................................................................. 5 Materiaalgegevens ................................................................................................................................. 6 Beton ................................................................................................................................................... 6 Wapening ............................................................................................................................................. 6
Belastingen................................................................................................................................................. 7 3.1. 3.2. 3.3.
3.2.1. 3.2.2. 3.3.1. 3.3.2.
4.
Partiële factoren .................................................................................................................................... 7 Permanente belastingen ........................................................................................................................ 7 Soortelijke gewichten............................................................................................................................. 7 Belasting ............................................................................................................................................... 7 Verkeersbelastingen wegverkeersbruggen............................................................................................... 8 Rijstrook indeling ................................................................................................................................... 8 Verticale verkeersbelasting ..................................................................................................................... 8
Berekening brugdek ................................................................................................................................... 9 4.1. 4.2. 4.3.
Schematisatie ........................................................................................................................................ 9 Belastinggevallen................................................................................................................................. 10 Momenten .......................................................................................................................................... 11
5.
Resultaten spanningen uit Scia ................................................................................................................12
6.
Wapeningsberekening momenten............................................................................................................14 6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5. 6.6. 6.7. 6.8.
Moment 1: Alleen de boog ................................................................................................................... 14 Moment 2: De boog + een deel van het trottoir (ΣN = 0 kN) ................................................................. 15 Moment 3: Alleen rand bij scheiding voetpad en rijbaan ........................................................................ 16 Moment 4: Rand + deel trottoir + deel dek rijbaan (ΣN = 0 kN) ............................................................. 17 Moment 5: Dek rijbaan snede met een breedte van 1000 mm ................................................................ 18 Moment 6: steunpuntswapening........................................................................................................... 19 Moment A: Dek rijbaan snede met een breedte van 1000 mm................................................................ 20 Moment B: Dek trottoir snede met een breedte van 1000 mm................................................................ 21
7.
Momentensom over de hele brug .............................................................................................................22
8.
Verticaal draagvermogen .........................................................................................................................23
9.
Conclusie ..................................................................................................................................................25 9.1. 9.2. 9.3. 9.3.1. 9.3.2.
Huidige situatie ................................................................................................................................... 25 Lange termijn ...................................................................................................................................... 25 INDICATIEF ADDENDUM...................................................................................................................... 26 Toelichting op korte termijn: ................................................................................................................ 26 Toelichting op lange termijn: ................................................................................................................ 26
Bijlagen 27 bijlage A bijlage B bijlage C bijlage D
Wapeningstoetsen brugdek .................................................................................................................. 27 Uitvoer TS-construct ............................................................................................................................ 44 Uitvoer TS-Paalfunderingen .................................................................................................................. 54 Uitvoer Scia engineer ...................................................................................................................... 70
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 3 van 70
1.
Inleiding De Brouwersbrug in Franeker heeft de leeftijd van 60 jaar gepasseerd. Om de constructieve veiligheid van de brug te onderzoeken verzorgt Adonin in opdracht van de gemeente Waadhoeke in onderhavig rapport een herberekening van de brug.
figuur 1
1.1.
Foto van de brug
Basisinformatie Tekeningen: •
Plan voor het maken van een nieuwe Brouwersbrug te Franeker; Bestektekening situatie (28-8-1963). Gemeentewerken Franeker
Buigstaat: • Plan voor het maken van een nieuwe Brouwersbrug te Franeker; Buigstaat (18-2-1963).
Gemeentewerken Franeker
Inspectie: • Inspectierapport Brouwersbrug Franeker (31-07-2024). ADONIN 1.2.
Normen en software
1.2.1.
Normen • NEN-EN 8700 Grondslagen bestaande bouw; • NEN-EN 1990 Grondslagen; • NEN-EN 1991 Belastingen; • NEN-EN 1992 Beton; • NEN-EN 1997 Geotechniek; • RBK 1.1 Rijkswaterstaat . 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; • TS-Raamwerken*; • TS-Construct*; • TS-Paalfunderingen*; • Scia engineer*. *Zie de berekeningsbijlagen voor de gehanteerde versies.
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 4 van 70
2.
Constructieve opbouw
2.1.
Algemeen De brug bestaat een betonnen brugdek met een overspanning van 9,0 meter. De breedte is 10,84 meter waarvan 2× 1,95 meter voetpad en 6,0 meter rijbaan. In onderstaande afbeeldingen zijn het bovenaanzicht, dwarsdoorsnede en langsdoorsnede weergegeven. Het brugdek t.p.v. de rijbaan heeft een dikte van 385 mm (zijkanten) en 485 mm (as weg). Bij de voetpaden is het dek 200 mm dik.
figuur 2
Bestekstekening Brouwersbrug met bovenaanzicht, dwarsdoorsnede en langsdoorsnede
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 5 van 70
2.2.
Materiaalgegevens
2.2.1.
Beton De materiaaleigenschappen van de diverse sterkteklassen voor beton worden toegepast volgens NENEN 1992-1-1. Er is geen betononderzoek uitgevoerd. Praktisch wordt C25/30 aangenomen. Betonkwaliteit
𝑓𝑐𝑘
𝑓𝑐𝑑
[N/mm²] 25
C25/30 tabel 1
𝑓𝑐𝑡𝑑
[N/mm²] 16,7
[N/mm²] 1,20
𝑓𝑐𝑡𝑚
[N/mm²] 2,56
𝐸𝑐𝑚
[N/mm²] 31.000
Betonsterkte klasse
Milieuklasse XC4, XD3 Gemeten gemiddelde betondekking: - Brugdek d=385-485: 34 mm - Brugdek d=200: 20 mm - Boog: 40 mm 2.2.2.
Wapening De materiaaleigenschappen van de diverse staalsoorten voor betonstaal en voorspanstaal worden toegepast volgens NEN-EN 1992-1-1. Veiligheidshalve wordt, conform RBK, uitgegaan van QR22. Betonstaal QR22 B tabel 2
fyk [N/mm2] 220
fyd [N/mm2] 191
Es [N/mm2] 200.000
Betonstaal kwaliteit
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 6 van 70
3.
Belastingen
3.1.
Partiële factoren Conform NEN-EN1990 Bruggen Bruggen in en over hoofdwegen, CC3 hoofdvaarwegen en landelijke spoorwegen.
CC2 CC1
Dit betreft bruggen: • in en over de hoofdinfrastructuur of over hoofdvaarwegen met intensieve industriële (zee)vaart of • waarbij het instorten maatschappij ontwrichtende gevolgen heeft; • met extreem risico op grote maatschappelijke of letselschade. Bruggen die niet zijn ingedeeld in CC 1 of CC 3 Bruggen waarvoor gedurende de gehele ontwerplevensduur geldt: • de brug ligt niet in een economisch belangrijke route, • het aantal vrachtwagens is minder dan 2 000 per jaar per rijstrook en • er is een beperkt risico op grote maatschappelijke of letselschade. Bruggen in landwegen, woonwijken enz.
tabel 3
Gevolgklasse voor bruggen
Gevolgklasse ULS 6.10a 6.10b
CC1/RC1 𝐺𝑘 × 𝛾𝐺,𝑎 + 𝑄𝑘,1 × 𝛾𝑄 × 𝜓0 𝐺𝑘 × 𝛾𝐺,𝑏 + 𝑄𝑘,1 × 𝛾𝑄 + 𝑄𝑘,2 × 𝛾𝑄 × 𝜓0
Belastingfactoren bij afkeuren conform NEN8700 (Tabel A2.2(C)) CC1 Afkeur Verbouw 𝛾𝐺,𝑎 1,00 1,10 EG-6.10a 𝛾𝐺,𝑏 1,00 1,10 EG-6.10b 𝛾𝐺 0,90 0,90 EG – gunstig 𝛾𝑄 1,00 1,10 Verkeer 𝛾𝑄 1,10 1,20 Wind 𝛾𝑄 1,05 1,10 overig 3.2.
Permanente belastingen
3.2.1.
Soortelijke gewichten Beton Klinkers Staal
𝛾𝑏𝑒𝑡𝑜𝑛 25 𝑘𝑁/𝑚³ 𝛾𝑎𝑠𝑓𝑎𝑙𝑡 25 𝑘𝑁/𝑚³ 𝛾𝑠𝑡𝑎𝑎𝑙 78,5 𝑘𝑁/𝑚³
Op het brugdek liggen klinkers, hiervoor wordt 2,5 kN/m² aangehouden. 3.2.2.
Belasting Leuning
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
1,50 𝑘𝑁/𝑚
23-10-2024
Pagina 7 van 70
3.3.
Verkeersbelastingen wegverkeersbruggen Verkeersbelasting conform NEN-EN 1991-2 §4.
3.3.1.
Rijstrook indeling 5,4 ≤ w < 9 m → 2 theoretische rijstroken w = Breedte van de rijweg = 6,0 meter.
3.3.2.
Verticale verkeersbelasting
3.3.2.1. Belastingmodel BM1 Conform NEN-EN 8701-Bijlage C ‘Verkeersbelasting voor wegverkeersbruggen in het onderliggend wegennet’ wordt gerekend op: Bij Nobs < 5.000 per jaar - αQ;i = 0,8 × 0,93 = 0,74 - αq;1 = 1,35 × 0,93 = 1,26 - αq;i i>1 = 1,0 × 0,93 = 0,93 - ßQ;1 = 0,8 × 0,93 = 0,74 BM1 NEN-EN 1991-2; §4.3.2: • Belasting rijstrook 1: Qk = 300 × αQ1 = 222 kN qk = 9 × αq1 = 11,3 kN/m² • Belasting rijstrook 2: Qk = 200 × αQ2 = 148 kN qk = 2,5 × αq2 = 2,3 kN/m² • Resterende oppervlakte: qk = 2,5 × αqr = 2,3 kN/m²
figuur 3
Rijstroken BM1 en tandemstelsels voor lokale toetsingen
3.3.2.2. Belastingmodel BM2 BM2 •
NEN-EN 1991-2; §4.3.3: Belasting rijstrook 1: Qk = 400 × ßQ1 = 296 kN
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 8 van 70
4.
Berekening brugdek
4.1.
Schematisatie Het geheel is in Scia Engineer ingevoerd. Hierbij zijn de afmetingen en de diktes van de balken ingevoerd conform de bestekstekeningen. Voor de sterkte is de situatie van extreme verkeersbelasting BM1-TS met gelijkmatig verdeelde belasting (11,3 en 2,3 kN/m²) maatgevend.
figuur 4
Schematisatie in Scia Engineer, bovenaanzicht
figuur 5
Schematisatie in Scia Engineer, 3D weergave
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 9 van 70
4.2.
Belastinggevallen BG1: permanente belasting Het eigen gewicht van de brug wordt door Scia berekend. Daarnaast wordt er 2,3 kN/m² op het brugdek t.p.v. de rijbaan gezet voor het eigen gewicht van de klinkers, en een lijnlast van 1,5 kN/m op de rand van de brug voor het leuningwerk. BG2: BM-1 Gelijkmatig verdeelde verkeersbelasting Het brugdek is verdeeld in 2 rijstroken van 3,0m breed en twee voetpaden van 1,85m breed. Op rijstrook 1 wordt op de hele brug een belasting van 11,3 kN/m² gezet en op de overige oppervlakte staat een belasting van 2,3 kN/m², zoals bepaald in par. 3.3.2. BG3: BM-1 tandemstelsels Op rijstrook 1 worden 4 wiellasten gezet met een belasting van 300/2 = 150 kN per wiellast. De wielprent heeft een oppervlakte van 400×400mm. De belasting wordt gespreid tot een oppervlakte van 600×600mm. Dit geeft een belasting per vierkante meter van 150 / (0,6×0,6) = 416,7 kN/m² op een oppervlakte van 0,6×0,6m. Op rijstrook 2 is dit een belasting van 100 / (0,6×0,6) = 277,8 kN/m² op een oppervlakte van 0,6×0,6m. Deze tandemstelsels worden in stappen van 1,0m over de brug verplaatst om zo voor iedere plek op de brug de maatgevende momenten te berekenen. De α-factoren voor de tandemstelsels (α = 0,74) worden in Scia als combinatiefactoren ingevoerd.
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 10 van 70
4.3.
Momenten Er worden 17 verschillende momenten berekend en getoetst: Moment 1 2 3 4 5 6 A B tabel 4
Toelichting Alleen de boog De boog + een deel van het trottoir (ΣN = 0 kN) Alleen rand bij scheiding voetpad en rijbaan Rand + deel trottoir + deel dek (ΣN = 0 kN) Dek rijbaan snede met een breedte van 1000 mm Steunpuntswapening Dek rijbaan snede met een breedte van 1000 mm Dek trottoir snede met een breedte van 1000 mm
Richting Langs Langs Langs Langs Langs Langs Dwars Dwars
Berekende momenten
Doordat er in de 3 velden verschillende wapeningsdoorsnedes te vinden zijn worden deze apart van elkaar getoetst. Het brugdek wordt verdeeld in veld 1, 2 en 3. Deze 8 momenten worden berekend in Scia Engineer. De uitvoer van het model is toegevoegd in bijlage D. In onderstaande tabel staan de resultaten opgesomd. In hoofdstuk 5 worden alle opneembare momenten toegelicht op basis van de wapening in het brugdek. Moment 1 2 3 4 5 6 A B tabel 5
*
Opneembaar moment [kNm] 147,3 (+ N) 337,4 21,3 (+ N) 682,6 209 (+ N) 71,3 99,5 23,9
Optredend Unity check moment [kNm] afkeur Vind evenwicht met brugdek -* -* Vind evenwicht met brugdek 874 0,78 375 0,56 147 0,49 94 1,06 35 0,69
Unity check verbouw
0,86 0,62 0,54 1,17 0,76
Samenvattingen momenten
Bij moment 1 en 2 is het onbekend hoe de wapening in de boog eruit ziet. Hierdoor is het niet mogelijk om exact te bepalen of deze doorsnedes voldoen. Als bij moment 2 wordt uitgegaan van de meest gunstige ligging van de wapening is de unity check 0,91/1,01. Er is echter een kans dat de wapening meer verspreid over de hele balk ligt waardoor de unity check hoger wordt.
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 11 van 70
5.
Resultaten spanningen uit Scia In onderstaande figuren staan de maximale trek- en drukspanningen die voorkomen in de platen die zijn geschematiseerd als wand. Hierbij is positief een trekspanning en negatief een drukspanning. De spanningen zijn in N/mm²
figuur 6
Maximale trekspanningen in de wanden (N/mm²)
figuur 7
Maximale drukspanningen in de wanden (N/mm²)
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 12 van 70
figuur 8
Maximale drukspanningen in de platen (N/mm²)
figuur 9
Maximale trekspanningen in de platen (N/mm²)
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 13 van 70
6.
Wapeningsberekening momenten De wapening in de brug is getoetst op basis van de bestektekeningen uit 1963. In dit hoofdstuk zijn alleen de samenvattingen van de wapeningsberekeningen toegevoegd. De volledige berekeningen zijn toegevoegd in bijlage A.
6.1.
Moment 1: Alleen de boog
figuur 10
Buigstaat van de Brouwersbrug
De wapening in deze doorsnede is niet helemaal bekend. Per boog liggen er 6ø28 staven en 5ø10 staven. Uit figuur 6 en 7 volgen de volgende spanningen in de randbalk. Deze kunnen worden opgedeeld in een buigspanning van 10,1 MPa en een trekspanning van 4,1 MPa. Dit resulteert in het volgende moment en de volgende normaalkracht:
De trekkracht in de snede vind evenwicht met de drukkracht in het trottoir. Daardoor wordt de doorsnede getoetst als een T-ligger in de volgende paragraaf. De momenten en normaalkrachten ten gevolge van de spanningen in de onderdelen die als wand zijn geschematiseerd (figuur 6 en 7) worden iedere keer op bovenstaande manier berekend.
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 14 van 70
6.2.
Moment 2: De boog + een deel van het trottoir (ΣN = 0 kN) De resulterende trekkracht in de boog is 717,5 kN. Om de som van de normaalkrachten 0 kN te maken is 803 mm van het brugdek nodig. De voetpaden worden volledig op druk belast. Optredend moment ten gevolge van normaalkrachten is 321 kNm. Het moment wat in het trottoir in langsrichting (op dezelfde 803mm breedte) zit is 16,4 kNm, Totaal geeft dat 337,4 kNm.
Wapening onderin de balk is niet bekend. In een gunstige situatie is het volgende ingevoerd: Wapening Bovennet (drukzone) Ondernet (trekzone)
laag [mm] aant. [st] 1 1 1 1 3 3
Ø8
10
Ø 28 Ø 10 Ø 28
3 5 3
cstaaf
ds
As
34 34 34 34 128 128
38 34 34 552 467 458
503 0 0 1847 393 1847
Met deze wapening voldoet de doorsnede. Echter is niet bekend hoe de wapening verdeeld is in de doornsede, waardoor niet kan worden bepaald of de doorsnede echt voldoet. Samenvatting van de berekening: Krachten ME d 337,4 [kNm] Mfreq 1 [kNm] VE d 0 [kN] NE d 0 [kN] Nfreq 0 [kN]
Materiaalkwaliteit Beton C25/30 Staal B 220 B Dekking 34 [mm]
Wapening Boven Onder Beugels
Afmeting h h1 (drukzone) 200 h2 (lijf) 400 0
laag 1 laag 1 laag 2
10ø8 3ø28+5ø10+3ø28 ø16-175 -snedig
Toetsing conform: NEN-EN 1992-1-1+C2:2011 Herverdeling Voldoet [0,80] Buigend moment Voldoet [0,91] Drukzone Voldoet [0,46] Dwarskracht Voldoet [0,00]
b 803 350 0
[mm] [mm] [mm]
Figuur: Overzicht betondoorsnede (wapening schematisch weergeven)
geen dwarskrachtwapening nodig
Scheurbeheersing min. en max. wapening
Voldoet [0,00] Voldoet [0,34]
Technosoft construct geeft (met alleen 6ø28 onderin) een unity check van 0,90:
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 15 van 70
6.3.
Moment 3: Alleen rand bij scheiding voetpad en rijbaan
figuur 11
Buigstaat van de Brouwersbrug
De wapening onderin het brugdek, in het midden van de overspanning, is ø28-112 6500mm / 58 hoh-afstanden = 112 mm. Samenvatting van de berekening: Krachten ME d 21,3 [kNm] Mfreq 1 [kNm] VE d 0 [kN] NE d -169 [kN] Nfreq 1 [kN] Wapening Boven Onder Beugels
laag 1 laag 1 laag 2
1ø10 2,2ø28 ø16-175 -snedig
Toetsing conform: NEN-EN 1992-1-1+C2:2011 Herverdeling Voldoet [0,80] Buigend moment Voldoet [0,18] Drukzone Voldoet [0,47] Dwarskracht Voldoet [0,00]
Materiaalkwaliteit Beton C20/25 Staal B 220 B Dekking 34 [mm] Afmeting balk/plaat
h 600 400 0
b 250 350 0
[mm] [mm] [mm]
Figuur: Overzicht betondoorsnede (wapening schematisch weergeven)
geen dwarskrachtwapening nodig
Scheurbeheersing min. en max. wapening
Voldoet [0,00] Voldoet [0,23]
De onderwapening heeft een staaloppervlakte van 1232 mm². Dit kan een trekkracht opnemen van 235 kN. De unity check voor normaalkracht is al 0,72. Technosoft construct geeft een unity check van 0,13:
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 16 van 70
6.4.
Moment 4: Rand + deel trottoir + deel dek rijbaan (ΣN = 0 kN) Optredend moment ten gevolge van de spanningen is 359,6 kNm. Het moment wat in het trottoir in langsrichting zit is 22,1 kNm, en in het brugdek is dat 300,9 kNm. Totaal geeft dat in deze snede een moment van 682,6 kNm. Voor de breedte van het brugdek is een kwart van de breedte van de plaat aangehouden. Om dan in de doorsnede evenwicht van normaalkracht te krijgen is van het trottoir 891mm meegenomen.
Samenvatting van de berekening: Krachten ME d 682,6 [kNm] Mfreq 1 [kNm] VE d 0 [kN] NE d 0 [kN] Nfreq 0 [kN]
Materiaalkwaliteit Beton C25/30 Staal B 220 B Dekking 34 [mm]
Wapening Boven Onder Beugels
Afmeting h h1 (drukzone) 200 h2 (lijf) 116 h3 (trekzone) 284
laag 1 laag 1 laag 2
3,6ø8 15ø28 ø16-175 -snedig
b 891 [mm] 250 [mm] 1688 [mm]
Figuur: Overzicht betondoorsnede
Toetsing conform: NEN-EN 1992-1-1+C2:2011 Herverdeling Voldoet [0,80] Buigend moment Voldoet [0,78] Drukzone Voldoet [0,98] Dwarskracht Voldoet [0,00]
(wapening schematisch weergeven)
geen dwarskrachtwapening nodig
Scheurbeheersing min. en max. wapening
Voldoet [0,00] Voldoet [0,34]
Technosoft construct geeft een unity check van 0,80:
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 17 van 70
6.5.
Moment 5: Dek rijbaan snede met een breedte van 1000 mm
De normaalkracht in deze snede is 385 kN (trek). De onderwapening heeft een staaloppervlakte van 5974 mm². Dit kan een trekkracht opnemen van 1141 kN. De unity check voor normaalkracht is 0,34.
figuur 12
Veldmoment op een snede van 1,0m in het midden van de brug
Samenvatting van de berekening: Krachten ME d 209 [kNm] Mfreq 1 [kNm] VE d 0 [kN] NE d 385 [kN] Nfreq 0 [kN] Wapening Boven Onder Beugels
laag 1 laag 1 laag 2
Materiaalkwaliteit Beton C20/25 Staal B 220 B Dekking 34 [mm] Afmeting balk/plaat
ø10-165 ø28-112 ø16-175 -snedig
h 470 0 0
b 1000 [mm] 0 [mm] 0 [mm]
Figuur: Overzicht betondoorsnede
Toetsing conform: NEN-EN 1992-1-1+C2:2011 Herverdeling Voldoet [0,80] Buigend moment Voldoet [0,56] Drukzone Voldoet [0,62] Dwarskracht Voldoet [0,00]
(wapening schematisch weergeven)
geen dwarskrachtwapening nodig
Scheurbeheersing min. en max. wapening
Voldoet [0,00] Voldoet [0,29]
Technosoft construct geeft een unity check van 0,59:
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 18 van 70
6.6.
Moment 6: steunpuntswapening De snede van 1,0 meter breed met het grootste steunpuntsmoment is de volgende:
figuur 13
Steunpuntsmoment uit Scia op de maatgevende snede van 1,0m
Het maximale steunpuntsmoment is 71,3 kNm. Samenvatting Krachten ME d 71,3 [kNm] Mfreq VE d 0 [kN] NE d 0 [kN] Nfreq Wapening Boven Onder Beugels
laag 1 laag 1 laag 2
1 [kNm] 0 [kN]
ø10-150 ø28-200 ø1-100 4-snedig
Toetsing conform: NEN-EN 1992-1-1+C2:2011 Herverdeling Voldoet [0,80] Buigend moment Voldoet [0,49] Drukzone Voldoet [0,51] Dwarskracht Voldoet [0,00]
Materiaalkwaliteit Beton C25/30 Staal B 220 B Dekking 20 [mm] Afmeting balk/plaat
h 300 0 0
b 1000 [mm] 0 [mm] 0 [mm]
Figuur: Overzicht betondoorsnede (wapening schematisch weergeven)
geen dwarskrachtwapening nodig
Scheurbeheersing min. en max. wapening
Voldoet [0,01] Voldoet [0,36]
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 19 van 70
6.7.
Moment A: Dek rijbaan snede met een breedte van 1000 mm De momenten in dwarsrichting zijn het hoogst in het midden van de overspanning. De momenten in deze strook met een breedte van 1000mm zijn:
figuur 14
Moment in dwarsrichting in een snede met een breedte van 1,0m in het midden van de brug
Samenvatting Krachten ME d 99,5 [kNm] Mfreq VE d 0 [kN] NE d 0 [kN] Nfreq Wapening Boven Onder Beugels
laag 2 laag 2 laag 1
Materiaalkwaliteit Beton C25/30 Staal B 220 B Dekking 34 [mm]
1 [kNm] 0 [kN]
Afmeting balk/plaat
ø10-140 ø16-175 ø28-100 4-snedig
Toetsing conform: NEN-EN 1992-1-1+C2:2011 Herverdeling Voldoet [0,80] Buigend moment VOLDOET NIET [1,06] Drukzone Voldoet [0,24] Dwarskracht Voldoet [0,00]
h 480 0 0
b 1000 [mm] 0 [mm] 0 [mm]
Figuur: Overzicht betondoorsnede (wapening schematisch weergeven)
geen dwarskrachtwapening nodig
Scheurbeheersing min. en max. wapening
Voldoet [0,02] VOLDOET NIET [1,13]
Technosoft construct geeft een unity check van 1,05:
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 20 van 70
6.8.
Moment B: Dek trottoir snede met een breedte van 1000 mm Samenvatting Krachten ME d 23,9 [kNm] Mfreq VE d 0 [kN] NE d 0 [kN] Nfreq Wapening Boven Onder Beugels
laag 1 laag 1 laag 2
Materiaalkwaliteit Beton C25/30 Staal B 220 B Dekking 20 [mm]
1 [kNm] 0 [kN]
Afmeting balk/plaat
ø10-140+ø19-280 ø19-270 ø1-100 4-snedig
h 200 0 0
b 1000 [mm] 0 [mm] 0 [mm]
Figuur: Overzicht betondoorsnede
Toetsing conform: NEN-EN 1992-1-1+C2:2011 Herverdeling Voldoet [0,80] Buigend moment Voldoet [0,69] Drukzone Voldoet [0,54] Dwarskracht Voldoet [0,00]
(wapening schematisch weergeven)
geen dwarskrachtwapening nodig
Scheurbeheersing min. en max. wapening
Voldoet [0,02] Voldoet [0,61]
Technosoft construct geeft een unity check van 0,69:
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 21 van 70
7.
Momentensom over de hele brug De momenten in het hele brugdek worden opgedeeld in 3 delen: Veldmomenten:
Steunpuntsmomenten:
Voetpad 1: Voetpad 2: Rijbaan:
51 kNm 44 kNm 1203 kNm
28 kNm & 27 kNm 333 kNm & 325 kNm 23 kNm & 22 kNm
Totaal:
1298 kNm
384 kNm & 374 kNm
figuur 15
Momentenlijnen uit Scia
De momenten ten gevolge van de normaalkrachten in het brugdek zijn 1671 kNm. Totaal is dat 1290 + 1671 = 2961 kNm. Het gemiddelde steunpuntsmoment over de hele breedte van de brug is 379 kNm Om te controleren dat de momenten ten gevolge van de normaalkrachten goed zijn uitgerekend wordt een TS-Raamwerken model gemaakt met één balk die dezelfde belastingen krijgt. Hierbij wordt bij beide steunpunten een momentveer toegevoegd die hetzelfde steunpuntsmoment genereerd. Het veldmoment dat dan optreed is 2839 kNm. Dit komt goed overeen met de berekening met Scia (afwijking van 4%)
figuur 16
Moment met alle belastingen uit TS-raamwerken
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 22 van 70
8.
Verticaal draagvermogen De berekening van het verticaal draagvermogen van de Brouwersbrug wordt uitgevoerd in Technosoft Paalfunderingen. In onderstaande figuren is te zien dat de maximale verticale belasting op een strekkende meter steunpunt rond de 255 kN/m1 ligt. De gemiddelde belasting in het steunpunt is 159 kN/m1.
figuur 17
Exacte reactiekrachten over het maatgevende deel
figuur 18
Gemiddelde reactiekracht over de hele breedte van het steunpunt
De brouwersbrug wordt ondersteund door een betonnen damwand met een inheidiepte van -5,70m ten opzichte van het Fries zomer peil. Dit staat gelijk aan -6,36m NAP. In Technosoft Raamwerken wordt een betonnen funderingspaal ingevoerd met een breedte van 1000mm en een dikte van 160mm.
figuur 19
Dwarsdoorsnede van de Brouwersbrug
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 23 van 70
In onderstaand figuur zijn de locaties van de drie gebruikte sonderingen weergegeven ten opzichte van de Brouwersbrug. Sondering 1 is het dichtst bij de brug. Brouwersbrug
S1
S2
figuur 20
S3
Locatie sonderingen t.o.v. de Brouwersbrug
De berekeningsuitvoer van TS-Paalfunderingen en de 3 sonderingen zijn toegevoegd in bijlage C. Uitgangspunten: - Geheide paal, 160x1000 - 𝛼𝑝 = 0,7; 𝛼𝑠 = 0,010 Draagvermogen [kN] 472 621 283
S1 S2 S3 tabel 6
Unity check afkeur 0,54 0,41 0,90
Unity check verbouw 0,60 0,45 0,99
Resultaten
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 24 van 70
9.
Conclusie Onderhavig rapport omvat oa. berekeningen met betrekking tot de Brouwersbrug, gebaseerd op afkeur of verbouw van de constructie volgens de NEN 1992 en NEN 8701, leiden tot de resultaten en mogelijkheden als omschreven in de navolgende paragraven.
40 9.1.
Huidige situatie De constructie voldoet op dit moment niet aan de constructieve veiligheid conform NEN 1992 en NEN 8701 en dient derhalve te worden afgekeurd. Afkeur ligt op momentenoverschrijding in dwarsrichting. Voor het borgen van de constructieve veiligheid in de huidige situatie zijn er twee opties: 1. Een gewichtsbeperking voor zware voertuigen, te handhaven door middel van verkeersborden (verbod voor voertuigen > 40 ton); (afbeelding ter illustratie, tekst 40t) 2. Een fysieke rijbaanversmalling om te voorkomen dat zware voertuigen elkaar op de brug kunnen passeren.
9.2.
Lange termijn Voor de lange termijn: A. Heeft gemeente WAADHOEKE aangegeven dat vervanging van de brug een van de varianten is. B. Echter, ons oordeel voor de langere termijn is dat de constructie zodanig is dat constructieve versterking op zijn plaats is: o Het aanbrengen van een constructieve druklaag van ongeveer 100 mm direct op het rijdek (na verwijdering van de bestrating); o Het aanbrengen van een constructieve druklaag (van ca. 100 mm) op de voetpaden. o Dit inpassen (met evt gewenste aanpassingen en opknappen) op de huidige brug.
Druklaag voetpad Druklaag rijbaan
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 25 van 70
9.3.
INDICATIEF ADDENDUM
9.3.1.
Toelichting op korte termijn: Wij adviseren om deze maatregelen op korte termijn toe te passen voor de constructieve veiligheid en om levensduurverlengend onderhoud mogelijk te maken (schade voorkomen).
9.3.2.
Toelichting op lange termijn: • •
AD A. Vervanging van de brug zal een investering vergen van naar schatting 2 à 4 miljoen euro.* AD B. Levensduurverlengende maatregelen kunnen worden uitgevoerd met een kleinere investering, geschat tussen de 400.000 en 800.000 euro.* Bovendien zal de Footprint van deze optie aanzienlijk lager zijn, evenals de impact op de omgeving.
*De investeringsbedragen zijn zeer indicatieve inschattingen, aangereikt door / in samenwerking met de gemeente Waadhoeke.
AD00386-BER-01_v0.1 Herberekening Brouwersbrug Franeker
23-10-2024
Pagina 26 van 70