Om de vele bestaande betonnen bruggen - die de komende tijd het einde van hun beoogde levensduur bereiken - te beoordelen, is het belangrijk een aanpak met verschillende niveaus van beoordelen te gebruiken. Waar een handberekening niet volstaat, kunnen geavanceerde modellen, meetgegevens, belastingproeven, monitoren, inzichten van laboratoriumproeven, of een combinatie van deze technieken worden gebruikt. De keuze hiervoor hangt af van de openstaande vragen met betrekking tot het gedrag en/of de capaciteit van de brug, alsook van de kosten-batenanalyse van de beoordelingsmethode.
Beoordelen
bestaande betonnen bruggen
Van onderzoek tot toepassing in de praktijk
1 Proefbelasting viaduct Zijlweg
1
58? CEMENT 8 20 22
Vele bestaande betonnen brug-
gen in Nederland zijn gebouwd in
de naoorlogse periode.
Sindsdien
zijn de verkeersbelastingen en -intensiteit
sterk toegenomen. Deze trend vertaalt zich in
een hogere verkeersbelasting in de huidige
Eurocode 1 ten opzichte van de gebruikte
normen tijdens het ontwerp van deze brug-
gen. Bovendien bevat de huidige Eurocode 2
voorschriften die een lagere dwarskracht-
capaciteit kunnen geven dan de destijds ge-
bruikte norm. Een herberekening van deze
bruggen kan dus leiden tot de conclusie dat
de brug niet voldoet aan de eisen van de hui-
dige normen. Het beoordelen van bestaande beton-
nen constructies (in combinatie met perio-
dieke inspecties en onderhoud) is belangrijk
om te zorgen voor de veiligheid van het nati-
onale transportnetwerk en de reizigers op
het netwerk. Op basis van een beoordeling
kan worden gekeken of een brug voldoet aan
de eisen van de norm, of dat er mogelijk een
versteviging nodig is. Het is belangrijk dat de
beoordeling rekening houdt met de staat
van de brug en dat de invloed van corrosie,
alkali-silicareactie en andere degradatieme-
chanismen op de capaciteit in rekening wor-
den gebracht. Herberekenen is vaak de eerste stap
in het beoordelen van bestaande betonnen
constructies. Wanneer één of meerdere
doorsneden van de brug niet voldoen aan de
Unity Check, betekent dit nog niet onmiddel- lijk dat de brug onveilig is. Er kunnen andere
draagwegen optreden, die niet in de norm
worden beschouwd. Verdere berekeningen
en mogelijke metingen aan de brug zijn dan
nodig om tot een conclusie over de construc-
tieve veiligheid te komen.
fib
Model Code-aanpak
De aanpak om eerst een snelle berekening
uit te voeren op basis van een Unity Check,
en dan indien nodig, meer tijd en middelen
in te zetten voor de beoordeling, is ook terug
te vinden in de fib Model Code 2010. In de
fib Model Code worden voor de dwarskracht-
en ponscapaciteit verschillende niveaus
(I t/m IV) van benadering (levels of approxi-
mation) voorgeschreven, afhankelijk van het
doel van de berekening. Een snelle inschat-
ting met een vereenvoudigde formule voor
de capaciteit kan voldoende zijn voor een
voorontwerp, terwijl een nadere uitwerking
mogelijk een nauwkeurigere, iteratieve aan-
pak vereist (fig. 2). In het hoogste niveau van
benadering kunnen geavanceerde eindige-
elementenmodellen worden ingezet. In de
volksmond wordt deze iteratieve aanpak ook
wel 'heel rekenen' genoemd.
Eenzelfde aanpak kan worden ge-
bruikt voor het beoordelen van bestaande
betonnen bruggen. Hierbij zijn voor be-
staande bruggen in Nederland de vigerende
normen de NEN 8700-serie en voor bruggen
in het beheer van Rijkswaterstaat de Richt-
lijnen Beoordeling Kunstwerken RBK, die
DR.IR. EVA
LANTSOGHT
Universitair Docent TU Delft
Professor
Universidad San
Francisco de Quito
DR.IR. YUGUANG YANG
Universitair Docent TU Delft
PROF.DR.IR. MAX HENDRIKS
Hoogleraar TU Delftauteurs
Om de vele bestaande betonnen bruggen ? die de komende tijd het einde van hun beoogde
levensduur bereiken ? te beoordelen, is het belangrijk een aanpak met verschillende niveaus van beoordelen te gebruiken. Waar een handberekening niet volstaat, kunnen geavanceerde modellen, meetgegevens, belastingproeven, monitoren, inzichten van laboratoriumproeven,
of een combinatie van deze technieken worden gebruikt. De keuze hiervoor hangt af van de
openstaande vragen met betrekking tot het gedrag en/of de capaciteit van de brug, alsook van de kosten-batenanalyse van de beoordelingsmethode.
CEMENT 8 2022 ?59
is gestoeld op de veiligheidsfilosofie van de
NEN 8700-serie [1]. Een eerste niveau van
beoordelen bestaat uit het bepalen van de
Unity Checks met een handberekening of
spreadsheet, waarbij het belastingeffect
wordt berekend en wordt vergeleken met
de capaciteit als voorgeschreven in de huidi-
ge norm. Wanneer met deze snelle bereke-
ning wordt gevonden dat alle doorsneden
voldoen, zijn verdere acties niet nodig. Wan-
neer wordt gevonden dat de doorsnede niet
voldoet, kan een volgende stap worden ge-
maakt. Een volgende stap bestaat vaak uit
het gebruik van een lineair eindige-elemen-
tenmodel om het belastingeffect beter in te
schatten. Voor de capaciteit wordt dan nog
steeds de normformule gebruikt. Wanneer
dan wordt gevonden dat alle doorsneden
voldoen, zijn verdere acties niet nodig. Wan-
neer de doorsnede niet voldoet, zijn verdere
stappen nodig op niveau III en/of niveau IV.
De keuze voor het volgende niveau is afhan-
kelijk van de beschikbare informatie en spe-
cifieke situatie van de brug. Deze stappen
kunnen bestaan uit het gebruik van een
gespecialiseerder capaciteitsmodel, het be-
rekenen met behulp van niet-lineaire eindige-
elementensommen, en/of het gebruik van
meetgegevens van de brug. Hierbij kan veld -
werk (niveau IV) ook worden gebruikt voor
het updaten van de eindige-elementensom-
men (niveau II of III). De procedure is geïl -
lustreerd in figuur 3.
Technieken voor het beoordelen
van bruggen
In dit artikel ligt de nadruk op geavanceer-
dere methoden voor het beoordelen van bruggen, voorbij de standaardrekenmetho-
den. Deze methoden zijn het gebruik van
geavanceerde modellen (zowel voor de
capaciteit als het gebruik van niet-lineaire
eindige-elementenmodellen), het gebruik
van gegevens van de brug (uitgebreide in -
spectiegegevens, monitoren, of belasting -
proeven) en de combinatie van deze metho-
den. Om een uitspraak te doen over de
methode (of combinatie van methoden) die
het meest geschikt is voor het beoordelen
van een bestaande brug, is vaak een voor-
studie nodig. Deze voorstudie richt zich op
het in kaart brengen van de openstaande
vragen over de brug, de onzekerheden in
de berekeningen, de mogelijke additionele
draagmechanismen die optreden en het
identificeren van de methoden die het meest
geschikt zijn voor de beoordeling. Zo kan
bijvoorbeeld de grootste vraag bij een voor-
gespannen liggerbrug zijn hoe de verdeling
is van de belasting over de liggers. Een ge-
schikte aanpak is dan het gebruik van een
diagnostische belastingproef, waarbij met
rekstrookjes de rekken in de verschillende
liggers worden gemeten. Hiermee kunnen
de dwarse verdeling en het belastingeffect
op de liggers beter worden ingeschat. Ander-
zijds kan voor een brug met progressieve
degradatie het continu monitoren nodig
zijn. De voor- en nadelen van de verschillen-
de methoden moeten dus voor de specifieke
brug worden gewogen. Hierbij zijn de vol-
gende zaken van belang: staat van de brug,
type brug, beschikbare gegevens en locatie
en bereikbaarheid van de brug (i.v.m. het
mogelijke aanbrengen van sensoren).
2 Principe van niveaus van benadering uit de fib Model Code
In de fib Model
Code 2010
worden voor de
dwarskracht- en
ponscapaciteit
verschillende
niveaus (I t/m IV)
van benadering
voorgeschreven
2
60? CEMENT 8 20 22
Niveau van beoordeling I: H andberekening / spr eadsheet
Bepaal v Eden m Ed(door ei gen gewich t, asfalt
en verk eersbelasti ng) met handberek ening
Positie t andems: mi dden van overspanning
voor mom ent, 2.5d
lvoor dwarskracht B
epaal v Rd,c en m Rd,c met NEN-EN 1992-1-1:2005
Niveau van beoordeling II: Lineair ei ndige-elem entenm odel
Bepaal v Ed(door ei gen gewich t, asfalt en
verk eersbelasti ng)met eindige-elem entenm odel. B ij platen:
ver deel de piekspanni ng over 4d
l Bepaal m Ed(door ei gen gewich t, asfalt en verkeersbelasti ng)
met ei ndige-elem entenm odel. B ij platen: ver deel piekmom ent
over 3 m*
Verpl aats t andems in m odel om maximumrespons te vi nden Bepaal v Rd,c en m Rd,c met NEN-EN 1992-1-1:2005
Bereken Unity C heck voor buigend mom ent en dwarskracht
UC dwarskracht en UC buiging 1? Kritische snede vol doet aan de norm,
een ver dere berek ening is niet nodig ja
Verdere analyse is nodig, ga naar niveau van beoordeling II
nee
Berek
en Unity C heck voor buigend mom ent en dwarskracht
UC dwarskracht en UC buiging 1? Kritische snede vol doet aan de norm, een
ver dere berek ening is niet nodig ja
nee
Br eng openst aande vr agen en mogelijke extra dr aagwegen van de brug in k aart
Evalueer welke beoordelingsmet hoden geschikt z ijn om inzicht te bi eden
Analyseer kost en en baten van de geselect eerde beoor delingsmet hoden
Kies beoor delingsmet hode. Indien veldwerk nodig is, maak voor bereidingen
Uitvoer en van beoordelingsmet hode
Reflectie op basis van inzicht en beoor delingsmet hode en aanbeve ling voor brug
Keuze van beoordelingsmet hode(n) op
niveau III en/of IV
Niveau III:
? Niet- lineaire ei ndige-elem entensom
? Pr obabilistische berekeningen
Niveau IV:
? Belasti ngproef
? M onitor en
? Laboratoriumpr oeven voor beter
capaciteitsm odel
* De spreidingsbreedte van 3 m voor buigend moment i s een inschatting op basis van de breedte van de rijstrook. Deze inschatting is
gestaafd met initieel onderzoek. Verder (toekomstig) onderzoek kan mogelijk een voorstel voor de spreidingsbreedte als functie van de
nuttige hoogte d opleveren.
Geavanceerde modellen
Capaciteitsmodellen en proefresultaten? Op
basis van experimenteel onderzoek zijn de
voorbije jaren verschillende nieuwe model-
len ontwikkeld, die een nauwkeurigere in-
schatting geven van de capaciteit van een
betonconstructie. Voorbeelden hiervan zijn
de Critical Shear Displacement Theory voor
dwarskracht en het plastische strokenmodel
bij platen voor dwarskracht en buiging.
Deze modellen kunnen worden gebruikt om inzicht te krijgen in het verwachte gedrag
van de brug. Het voordeel van deze aanpak
is dat de beoordeling een theoretischere
grondslag krijgt, maar het nadeel is dat deze
rekenmethoden niet in de norm zijn opge-
nomen.
Een tweede type aanpak is het direct
vertalen van inzichten van experimenteel
onderzoek voor de beoordeling van bestaan-
de bruggen. Voorbeelden hiervan zijn de
huidige aanbevelingen voor de effectieve
breedte en plaatfactor voor de dwars-
3 Flowchart niveaus van beoordelen
3
CEMENT 8 2022 ?61
Om een betere
inschatting van
het gedrag en
de capaciteit
van een brug te
krijgen, kunnen
niet-lineaire
eindige-elemen-
tenmodellen
worden gebruikt
krachtcapaciteit van plaatbruggen [2], de
bepaling van de ponscapaciteit van tussen-
storts en de toets voor vermoeiing van de
tussenstorts in liggerbruggen. Het voordeel
van deze aanpak is dat een direct, proefon-
dervindelijk antwoord kan worden gegeven
op een vraag omtrent het gedrag of capaci-
teit van een bepaald type brug. Het nadeel is
dat voor deze aanpak tijd en budget vereist
zijn.
Aangezien deze twee methoden het
onderwerp van huidig onderzoek zijn, zijn
deze niet in de regelgeving opgenomen. Wel
kunnen de principes van Eurocode 0 Annex D
worden gebruikt. Daarin wordt volgens het
principe design assisted by testing uitgelegd
hoe je op basis van proeven een ontwerp-
waarde kunt vinden van ofwel een enkele
eigenschap ofwel een capaciteitsmodel.
Eindige-elementenmodellen? Om een bete-
re inschatting van het gedrag en de capaci-
teit van een brug te krijgen, kunnen niet-li-
neaire eindige-elementenmodellen worden
gebruikt. Voor deze aanpak bestaan opnieuw
verschillende niveaus van benadering. Deze
benaderingen hebben te maken met de
schaal van het model (van het modelleren
van een enkele connectie of ligger tot het
modelleren van de volledige brug), verschil -
lende aanpakken voor de veiligheid en het
omgaan met de onzekerheden [3] en ver-
schillende aannamen met betrekking tot
de modellering zelf. Het voordeel van deze
aanpak is dat uitgebreide informatie over
het gedrag onder oplopende belasting kan
worden gewonnen en dat een inschatting
van de capaciteit kan worden gegeven. Het
nadeel is dat uitgebreide invoerinformatie
nodig is met betrekking tot bijvoorbeeld de
wapeningslayout en stijfheid van de opleg-
gingen, en dat deze informatie soms niet
beschikbaar is voor bestaande bruggen.
Niet-lineaire eindige-elementenmodellen
kunnen alleen voor het beoordelen van be-
staande betonnen bruggen worden gebruikt,
als de specifieke toepassing voldoende geva-
lideerd is. Dit kan door de methode te bench -
marken met relevante experimentele resul-
taten. Voor bruggen in het beheer van
Rijkswaterstaat zijn hier richtlijnen voor
beschikbaar.
Gebruik van gegevens van de
brug
Uitgebreide inspectiegegevens? Wanneer
de conditie van het beton en de wapening
moeten worden ingeschat, kunnen bijko-
mende inspectietechnieken worden ingezet,
die de visuele inspectie kunnen aanvullen.
Afhankelijk van de onzekerheden over de
conditie van de brug en de verwachte in-
vloed op de beoordeling, kan een geschikte
methode worden gekozen. Om schade aan
de brug te vermijden, valt de keuze vaak op
een niet-destructieve testmethode. Voor-
beelden van niet-destructieve testmethoden
zijn het gebruik van elektrische weerstand
om wapeningscorrosie in te schatten, radar
om wapening in het beton te identificeren,
en infraroodthermografie om scheuren,
delaminatie en desintegratie van het beton
op te sporen. Vaak is een combinatie van
meettechnieken nodig om een duidelijk
beeld te krijgen van de conditie van het be-
ton [4]. Het voordeel van deze aanpak is dat
met niet-destructieve methoden als het
ware in het beton kan worden gekeken. Het
nadeel is dat de interpretatie van de meet-
gegevens soms niet eenduidig is en een ge-
specialiseerde opleiding vereist. In sommige gevallen kan het nodig
zijn de druksterkte van het beton te kwanti-
ficeren op basis van geboorde kernen. Deze
invasievere methode kan geschikt zijn wan-
neer het bepalende bezwijkmechanisme
uit de herberekening sterk afhankelijk is
van de betonsterkte en wanneer een hogere
betondruksterkte aanleiding kan geven tot
een hogere inschatting van de capaciteit.
Een voorbeeld is het bepalen van dwars-
krachtcapaciteit, die gerelateerd is aan de
derdemachtswortel van de betondruksterk-
te. Het voordeel van deze methode is dat het
benodigde beproeven en meten aan de brug
beperkt is, maar het nadeel is dat dit een
destructieve methode is. De heersende
regelgeving voor het boren van kernen uit
bruggen in het beheer van Rijkswaterstaat
is RTD 1018:2014.
Belastingproeven? Om het gedrag van een
brug te bepalen, kunnen belastingproeven
uitkomst bieden. Er bestaan twee soorten
62? CEMENT 8 20 22
belastingproeven [5]. Een diagnostische
belastingproef wordt uitgevoerd met een
lage belasting (gebruikelijk is 60% van de ge-
bruiksbelasting). Het doel van de proef is om
het gedrag van de brug onder een bekende
belasting te meten en deze inzichten te ge-
bruiken om de numerieke modellen voor de
beoordeling van de brug te verbeteren.
Voorbeelden zijn het beter inschatten van de
bijdrage van niet-constructieve elementen
tot de algemene stijfheid van de brug, of het
meten van rekken over de hoogte van een
ligger om de neutrale lijn te bepalen en te
bekijken of ligger en dek constructief samen-
werken. Daarnaast kun je ook een proefbelas-
ting uitvoeren (foto 4). Deze wordt uitgevoerd
met een belasting die representatief is voor
de rekenwaarde van de verkeersbelasting of
de belastingscombinatie die voor de uiterste
grenstoestand maatgevend is. Als de brug
deze belasting kan dragen zonder dat per-
manente schade optreedt, is proefondervin-
delijk aangetoond dat de brug de normbe-
lasting kan dragen. Proefbelasten is vooral
interessant wanneer de onzekerheden op
het gedrag of de capaciteit erg groot zijn,
waardoor de brug niet kan worden beoor-
deeld met een berekening. Het voordeel van
een belastingproef is dat deze methode di- rect inzicht geeft in het gedrag van de brug.
Het nadeel is echter dat dergelijke proeven
duur zijn, degelijke voorbereiding vereisen
en mogelijk een tijdelijke sluiting van de
brug vereisen. Een kosten-batenanalyse is
dan ook altijd nodig wanneer de mogelijk-
heid voor een belastingproef wordt over-
wogen.
Huidig onderzoek aan de TU Delft
richt zich op het veilig uitvoeren van proef-
belastingen voor dwarskracht-kritische
bruggen. Hierbij zijn stopcriteria van be-
lang. Stopcriteria zijn limietwaarden aan
de respons van de brug die kunnen worden
gemeten, zoals rekken, scheurwijdte of
doorbuigingen. Wanneer een stopcriterium
wordt bereikt, is verder belasten niet toege-
staan aangezien dit de constructieve veilig-
heid in het gedrang brengt. Een proef kan
dan mogelijk worden gestopt voor de beoog-
de maximale proefbelasting is bereikt [7].
Het doel van het huidige onderzoek is om
geschikte stopcriteria voor dwarskracht in
betonnen plaatbruggen te formuleren op
basis van plaatproeven in het lab (foto 5).
Proefbelasten is ook direct gerelateerd aan
de constructieve veiligheid, aangezien na de
proef een uitspraak wordt gedaan over het
wel of niet voldoen van de brug aan de eisen
van de norm. Op dit moment wordt een
4
4 Proefbelasting viaduct Vlijmen-Oost [6] CEMENT 8 2022 ?63
dergelijke uitspraak gedaan op basis van
een equivalent moment of dwarskracht en de
belastingsfactoren. Een directere aanpak is
dit te doen op basis van de betrouwbaarheids-
index en de daarbij behorende belasting.
Daarom is een probabilistische onderbou-
wing van de praktijk van het proefbelasten
en onder meer het bepalen van de benodig-
de belasting nodig. Dit onderwerp vormt de
basis voor een tweede huidig onderzoek
naar proefbelasten (fig. 6). Met de inzichten van dit onderzoek zal
naar verwachting een richtlijn voor de Neder-
landse praktijk worden opgesteld. Voor diag- nostische proeven en proefbelasten voor het
buigend moment kan worden verwezen
naar een recente e-circular van de Trans-
portation Research Board (TRB) [8], die de
basis zal vormen voor wijzigingen in de
Amerikaanse AASHTO-norm voor bestaande
bruggen.
Monitoren? Monitoren van bruggen bestaat
uit het meten aan een brug over een langere
tijdsperiode. Voor bestaande bruggen kan
monitoren nodig zijn wanneer progressieve
degradatie optreedt. Het gedrag van de brug
wordt dan zo goed als continu in kaart ge-
Om het gedrag
van een brug
te bepalen,
kunnen een
diagnostische
belastingproef
en een proefbe-
lasting uitkomst
bieden
5
6
5 Plaatproeven voor onderzoek stopcriteria voor dwarskracht
6 Betrouwbaarheid als functie van de tijd, met het effect van een proefbelasting 64? CEMENT 8 20 22
bracht. In de praktijk betekent dit dat de
meetgegevens om de zoveel tijd naar een
centraal punt worden gestuurd en worden
geanalyseerd om te kijken of het gedrag nog
steeds binnen de veilige limieten valt. Het
voordeel van deze methode is dat een kritiek
onderdeel van een brug continu kan worden
gevolgd. Het nadeel is dat deze aanpak één of
meerdere sensoren en een data-acquisitie-
systeem nodig heeft, wat kosten met zich
meebrengt.
Verschillende meettechnieken zijn be-
schikbaar voor het monitoren. De optimale
combinatie en toepassing
en zijn onderwerp
van huidig onderzoek aan de TU Delft (foto 7).
Het huidig onderzoek richt zich vooral op
het toepassen van meten op basis van akoes -
tische emissies [9] en met smart aggregates.
Aang
ezien het onderzoek nog loopt, zijn geen
huidige richtlijnen beschikbaar. De eerste
resultaten geven voor specifieke gevallen, bij -
voorbeeld dwarskracht in gewapend beton,
al
vast indicatoren voor verschillende fasen
in het gedrag van het element (van scheur -
vorming tot het mogelijke verlies van con-
structieve veiligheid). Voordat er aanbevelin-
gen kunnen komen, is een vergelijking van
de methoden belangrijk. E
en eerste stap is
gezet in de VS met een e-circular van de
TRB, geschreven voor de praktijk [10].
Combinatie van methoden
Voor het beoordelen van bestaande bruggen
worden vaak combinaties van methoden ge-
bruikt. Zo kan bijvoorbeeld een capaciteits-
model gebaseerd op experimenteel onder-
zoek worden gebruikt ter voorbereiding van
een belastingproef. Hiermee is een betere
inschatting van de verwachte capaciteit van
de brug te maken ten opzichte van de aan te
brengen belasting en/of voor het onderzoek
of een bijkomende draagweg mogelijk kan
optreden. Een andere combinatie van me-
thoden is het gebruik van monitoren in
combinatie met periodieke diagnostische
belastingproeven. Hierbij worden dan zowel
de gegevens van het continue monitoren van
de brug onder de verkeersbelasting en de
periodieke proeven onder een bekende be-
lasting gebruikt om de brug te beoordelen.
Ten slotte is de combinatie van niet-lineaire
berekeningen en proefbelastingen een onder-
werp van onderzoek.
Toepassingen in de praktijk
De verschillende methoden zijn in het ver -
leden met succes toeg
epast op bestaande
constructies. Zo werden smart aggregates
met succes gebruikt bij de reparatie van
de Maastunnel om de aanhechting tussen
het oude beton en de reparatiemortel te
7
7 Gebruikte meettechnieken in het laboratorium: LVDTs voor rekken, optische vezels, spikkelpatroon voor gebruik met
Digital Image Correlation CEMENT 8 2022 ?65
koperdraad
sensordraad sensor
SA-sensor
houten plank
mortel
8a
8c
8b
8d
8 Toepassing van smart aggregates bij monitoren van de Maastunnel: (a) SA-installatie in bestaand beton, (b) opvullen met mortel, SA-installatie in nieuw beton, (c) storten nieuw beton 66? CEMENT 8 20 22
monitoren (foto 8). Verder zijn een aantal
pilotproefbelastingen uitgevoerd om erva-
ring op te doen met de techniek en om het
proefbelasten van dwarskracht-kritische
bruggen (met en zonder alkali-silicareactie)
te verkennen (foto 9). De verwachting is dat
het huidige onderzoek zal leiden tot richt-
lijnen die in de praktijk kunnen worden
gebruikt.
Onderdeel gereedschapskoffer
Het beoordelen van bestaande bruggen
wordt steeds belangrijker. Enerzijds worden
we geconfronteerd met een arsenaal van
bruggen die vele decennia geleden zijn ont-
worpen en gebouwd. Anderzijds willen we
de gebruikslevensduur van deze bruggen zo
groot mogelijk maken, om optimaal gebruik
te maken van tijd en middelen. De basis is
dat de constructieve veiligheid van de be-
staande bruggen aan de eisen van de normen
moet voldoen. Om dit te evalueren, zijn vaak
bijkomende technieken nodig, gesteund op
meetgegevens van de brug, belastingproeven,
en/of geavanceerdere berekeningen. De er-
varing leert dat deze methoden vaak een antwoord kunnen geven op de openstaande
vragen over de constructieve veiligheid van
de brug, maar dat verder onderzoek nodig
is om tot algemene richtlijnen voor een aan
-
tal aspecten te komen. De verwachting is
dat deze methoden in de toekomst meer
kunnen worden toegepast in de praktijk en
dat deze methoden gaandeweg onderdeel
zullen worden van de gereedschapskoffer
van de ingenieur in de praktijk.
Voor de volledige literatuurlijst zie
www.cementonline.nl.
LITERATUUR
1?Steenbergen, R., Vrouwenvelder, T.
en Scholten, N., Veiligheidsfilosofie
bestaande bouw. Cement 2012/4,
p. 8-16.
2?Lantsoght, E., et al., Spreiding
puntlasten plaatviaducten. Cement
2012/4, p. 46-50.
3?Belletti, B., et al., Nonlinear finite
element analyses of reinforced
concrete slabs: comparison of safety
formats, in VIII International Conference
on Fracture Mecahnics of concrete and
Concrete Structures, FraMCoS-8, J.G.M.
Van Mier, et al., Editors, 2013, p. 12.
4?Kashif Ur Rehman, S., et al.,
Nondestructive test methods for
concrete bridges: A review. Construction
and Building Materials, 107, 2016, p. 58-86.
5?Alampalli, S., et al., Bridge Load
Testing: State-of-the-Practice. Journal of
Bridge Engineering 26(3), 2021, p. 03120002.
6?Fennis, S., Hemert, P. van, Hordijk, D.
en Boer, A. de, Proefbelasting viaduct
Vlijmen-Oost. Cement 2014/5: p. 40-45.
7?Zarate, G., Lantsoght, E. & Yang, Y.,
Monitoring structural responses during
load testing of reinforced concrete
bridges: a review. Structure and
Infrastructure Engineering 18(10-11), 2022,
p. 1558-1580.
8?Alampalli, S., et al., Primer on Bridge
Load Testing. Transportation Research
Board, Washington DC, 2019, p. 136.
9?Zhang, F., Acoustic emission-based
indicators of shear failure of reinforced
concrete structures without shear
reinforcement, PhD. Thesis, Delft
University of Technology, 2022.
10?Miceli, M., et al., Structural monitoring.
Transportation Research Board:
Washington DC, 2019.
9
9 Toepassing proefbelasting viaduct Zijlweg over de A59 in Noord-Brabant CEMENT 8 2022 ?67
Vele bestaande betonnen bruggen in Nederland zijn gebouwd in de naoorlogse periode. Sindsdien zijn de verkeersbelastingen en -intensiteit sterk toegenomen. Deze trend vertaalt zich in een hogere verkeersbelasting in de huidige Eurocode 1 [1] ten opzichte van de gebruikte normen tijdens het ontwerp van deze bruggen. Bovendien bevat de huidige Eurocode 2 [2] voorschriften die een lagere dwarskrachtcapaciteit kunnen geven dan de destijds gebruikte norm [3]. Een herberekening van deze bruggen kan dus leiden tot de conclusie dat de brug niet voldoet aan de eisen van de huidige normen.
Het beoordelen van bestaande betonnen constructies [4] (in combinatie met periodieke inspecties en onderhoud) is belangrijk om te zorgen voor de veiligheid van het nationale transportnetwerk en de reizigers op het netwerk. Op basis van een beoordeling kan worden gekeken of een brug voldoet aan de eisen van de norm, of dat er mogelijk een versteviging nodig is. Het is belangrijk dat de beoordeling rekening houdt met de staat van de brug en dat de invloed van corrosie, alkali-silicareactie en andere degradatiemechanismen op de capaciteit in rekening worden gebracht.
Herberekenen is vaak de eerste stap in het beoordelen van bestaande betonnen constructies. Wanneer één of meerdere doorsneden van de brug niet voldoen aan de Unity Check, betekent dit nog niet onmiddellijk dat de brug onveilig is. Er kunnen andere draagwegen optreden, die niet in de norm worden beschouwd. Verdere berekeningen en mogelijke metingen aan de brug zijn dan nodig om tot een conclusie over de constructieve veiligheid te komen.
Reacties