De grootste kennisbank van het HBO

Inspiratie op jouw vakgebied

Vrij toegankelijk

Terug naar zoekresultatenDeel deze publicatie

Vergelijking VOSB - Eurocode

Rechten: Alle rechten voorbehouden

Vergelijking VOSB - Eurocode

Rechten: Alle rechten voorbehouden

Samenvatting

De afstudeeropdracht omvat het opstellen van een onderzoeksrapport voor Rijkswaterstaat waarin de VOSB1938, VOSB1963, VOSB1995 met de Eurocode vergeleken wordt. Dit wordt gedaan in een drietal stappen.
 Deel 1, de verschillen tussen de VOSB 1938, VOSB 1963, VOSB 1995 en de Eurocode analyseren en in kaart brengen
 Deel 2, Tien bruggen, met verschillende afmetingen, vergelijken met de norm waarmee ze ontworpen zijn VOSB klasse 30, VOSB klasse 45, VOSB klasse 60 met de huidige norm de Eurocode.
 Deel 3, Voor de Dungensebrug is er bekeken welke versterkingen er benodigd zijn zodat er voldaan kan worden aan de belastingen van de Eurocode.

Deel 1
In het eerste deel zijn de aanwezige verschillen geanalyseerd tussen de VOSB 1938, VOSB 1963/95 en de Eurocode. Deze verschillen zijn in kaart gebracht en met behulp van TNO-rapporten is bekeken hoe hiermee in de toekomst moet worden omgegaan. In deze samenvatting zullen de belangrijkste verschillen eruit worden gelicht.

VOSB 1938
Aangezien dit de oudste van de drie VOSB normen is, zijn er nogal een aantal aanzienlijke verschillen aanwezig.

Het belastingsmodel
Klasse A. Een gelijkmatig verdeelde belasting van 400 kg/m2 te samen met een wagen, veroorzakende 3 asdrukken van 20t.
Klasse B. Een gelijkmatig verdeelde belasting van 400 kg/m2 te samen met een wagen, veroorzakende 2 asdrukken van 10t en een asdruk van 20t.
Klasse C. Een gelijkmatig verdeelde belasting van 350 kg/m2 te samen met een wagen, veroorzakende 2 asdrukken van 10t.
Klasse D. Een gelijkmatig verdeelde belasting van 300 kg/m2 te samen met een wagen, veroorzakende 2 asdrukken van 5t.

Indeling van de rijweg
Voor een rijweg, die minder breed is dan 5,00m bestaat de in rekening te brengen belasting uit een gelijkmatig over het oppervlak van de weg verdeelde belasting te samen met een stel geconcentreerde lasten. Op rijwegen met een breedte van 5,00m of meer worden zoveel wagens naast elkaar geplaatst als de maat 2,50m gehele keren in de breedte van de rijweg past. Als twee wagens naast elkaar staan, worden zowel de geconcentreerde lasten als de gelijkmatig verdeelde belasting slechts voor 90% in rekening gebracht; als er drie wagens naast elkaar staan, slechts voor 70% en als er vier of meer wagens naast elkaar staan, slechts voor 60%. De ongunstigste situatie wordt aangehouden.

Stootfactor
De mobiele belasting moeten voor bruggen met tramwegen en bruggen voor gewoon verkeer
met een stootfactor worden vermenigvuldigd. Deze stootfactor ziet er als volgt uit:




C = stootfactor
lbrug= overspanning van de ligger [m]

Toelaatbare spanning
De toelaatbare spanning voor trek en buiging bedraagt voor ST. 37, 140 N/mm2. Voor ST. 52
bedraagt de toelaatbare spanning 210 N/mm2.


VOSB 1963/95
De normen VOSB1963 en VOSB1995 zijn nagenoeg identiek aan elkaar. Hierdoor zijn deze normen samengenomen en gelden de onderstaande gegevens voor beide normen.

Het belastingsmodel
Klasse 60. Een gelijkmatig verdeelde belasting van 400 kg/m2 te samen met een wagen, veroorzakende 3 asdrukken van 20t.
Klasse 45. Een gelijkmatig verdeelde belasting van 300 kg/m2 te samen met een wagen, veroorzakende 3 asdrukken van 15t.
Klasse 30. Een gelijkmatig verdeelde belasting van 200 kg/m2 te samen met een wagen, veroorzakende 3 asdrukken van 10t.

Indeling van de rijweg
Voor berekening wordt de rijweg verdeeld gedacht in zoveel rijstroken als wordt aangegeven op de aansluitende wegen of, indien deze aanduiding ontbreekt, in zoveel rijstroken, als de maat van 3,0 m gehele malen in de breedte van de rijweg is begrepen. De in rekening te brengen belasting bestaat uit een gelijkmatig over het oppervlak van de rijweg verdeelde belasting. Samen met, een over de gehele lengte van de brug, één stel geconcentreerde lasten per rijstrook.

Indien meer dan één rijstrook door wagens naast elkaar kan worden belast, wordt gerekend met een maximaal aantal van twee wagens gezamenlijk met de gelijkmatig verdeelde belasting. In dit geval behoeft de totale belastingscombinatie slechts voor 80% in rekening gebracht te worden.

Ook hier geldt dat voor ieder brugdeel de meest ongunstigste belastingscombinatie maatgevend is.

Stoot,- Belastingsfactor
Ook hier zullen de mobiele belastingen moeten worden vermenigvuldigd met een stootfactor. Tevens zullen de belastingen van de VOSB 1963/95 vermenigvuldigd moeten worden met een belastingsfactor.




C = Stoot,- belastingsfactor
lbrug= overspanning van de ligger [m]

Toelaatbare spanning
De toelaatbare drukspanningen zijn gelijk aan de toelaatbare trekspanningen, indien er geen gevaar voor instabiliteit bestaat. Dus:
Fe 37 σdr = 1600 kg/cm2 (160 N/mm2)
Fe 52 σdr = 2400 kg/cm2 (240 N/mm2)

Voor centrisch gedrukte staven zonder materiaalvrije as, waarbij voor de slankheid geldt
0 < λ < 30 zijn de toelaatbare spanningen:
Fe 37 σdr = 1600 kg/cm2 (160 N/mm2)
Fe 52 σdr = 2100 kg/cm2 (210 N/mm2)


EUROCODE
De Eurocode is de nieuwe Europese norm. Deze is opgesteld zodat heel Europa werkt met dezelfde norm. Dit is de norm die in de toekomst zal worden aangehouden.

Het belastingsmodel
Bel. Model 1: Puntlasten en gelijkmatig verdeelde belastingen die het merendeel van de effecten van vrachwagen- en personenautoverkeer omvatten.

Rijstrooknummer 1, heeft een gelijkmatig verdeelde belasting van 9 kN/m2.
Rijstrooknummer 2, heeft een gelijkmatig verdeelde belasting van 2,5 kN/m2.
Rijstrooknummer 3, heeft een gelijkmatig verdeelde belasting van 2,5 kN/m2.
Overige rijstroken en fietspaden hebben eveneens een gelijkmatig verdeelde belasting van 2,5 kN/m2.
Bel. Model 2: Een enkele aslast met een specifieke band contactvlak om de dynamische invloeden van gewoon verkeer op gedrongen constructieve elementen te beschouwen. Dit model dient afzonderlijk te worden beschouwd en is alleen bestemd voor lokale controles.
Bel. Model 3: Een samengesteld geheel van aslasten die model staan voor bijzondere voertuigen en die een route volgen waarop bijzondere belastingen zijn toegelaten. Dit model is bestemd voor globale en lokale controles.
Bel. Model 4 Belasting door een mensenmenigte.

Indeling van de rijweg
Op basis van de breedte van de rijweg (w) is het grootst mogelijk aantal theoretische rijstroken (n1), de breedte (w1) van een theoretische rijstrook en de breedte van de resterende oppervlakte bepaald. Zie tabel 3-4 "indeling rijbanen".

Wanneer de hoogte van de schampranden meer dan 100 mm bedraagt, moet de breedte van
de rijweg worden gemeten tussen de schampranden. In alle andere gevallen wordt de breedte van de rijweg gemeten tussen de binnenzijden voertuigkeringen tenzij er voor specifieke projecten anders is voorgeschreven.

Stoot,- Belastingsfactor
Deze is factor is bij de Eurocode niet meer aanwezig omdat deze reeds in het
belastingsmodel is verwerkt.

Toelaatbare spanning
De toelaatbare spanning voor dunne platen:
S235 = 235 N/mm2
S355 = 355 N/mm2

Beschrijven van verschillen vermoeiing.
De verschillen tussen de VOSB en de Eurocode zijn bij vermoeiing aanzienlijk. De belastingen die in de VOSB voorgeschreven worden komen niet echt overeen met de werkelijkheid. De Eurocode heeft hiervoor modellen die beter overeen komen met de werkelijkheid.

 VOSB 1938
Bij de VOSB 1938 hoefde hierop geen controle worden uitgevoerd.

 VOSB 1963
Hierbij wordt afhankelijk van de grote van spanningswisselingen en het lasdetail een bepaalde toelaatbare spanning toegewezen

 VOSB 1995
Bij de VOSB 1995 wordt het normale vrachtverkeer omgerekend naar klasse 600 wagens.

 Eurocode
Verkeer op bruggen veroorzaakt spanningen. Deze spanningen kunnen worden weergegeven met behulp van een histogram. Deze wisselende spanningen leiden tot vermoeiing. Het spanningshistogram is afhankelijk van de geometrie van de voertuigen, de aslasten, de ruimte tussen de voertuigen en de samenstelling van het verkeer. Aan de hand hiervan kan er een keuze gemaakt worden tussen en vijftal belastingsmodellen.

Trends en Onzekerheden
Per definitie wordt een brug gebouwd voor een levensduur van 100 jaar. De gebruikte data hiervoor komt echter altijd uit het verleden. De ontwikkelingen in de toekomst kunnen niet anders dan worden geschat.

In hoeverre zullen deze ontwikkelingen in de toekomst gelijk blijven aan het heden. Bij TNO verwacht men een stijging in het gewicht, lading van de vrachtwagens, en een toename van het aantal vrachtwagens per dag. Mede hierdoor is er een trend & onzekerheidsfactor ontworpen. Hoe groter de lengte van de brug is, des te groter deze factor.
Zie tabel 3-7 "Trend & onzekerheidsfactor.

Deel 2
In het tweede deel is er voor een aantal bruggen met verschillende afmetingen een vergelijking opgesteld tussen de norm waarmee ze zijn ontworpen en de huidige norm, de Eurocode. Het gaat hierbij uitsluitend om de sterkte.

De beschouwde bruggen zijn:
 Moerdijkbrug;
Na verlaging van de belastingsfactor voor het eigen gewicht naar 1,2 voldoet deze aan de belastingen van de Eurocode.

 Vlakebrug;
Na berekening voldoet deze brug niet aan de belastingen van de Eurocode.

 Ophaalbrug bij Grevelingendam;
De momenten van de VOSB, waarmee de brug oorspronkelijk ook mee ontworpen is zijn groter of gelijk aan de Eurocode. Hieruit kan men dus concluderen dat volgens de Eurocode een mindere veiligheidsmarge noodzakelijk is.

 Dungensebrug;
De momenten volgens de VOSB zijn kleiner dan de Eurocode. Hieruit kunnen we concluderen dat de brug niet zal voldoen aan de Eurocode.

 Orthenbrug;
De momenten volgens de VOSB zijn kleiner dan de Eurocode. Hieruit kunnen we concluderen dat de brug niet zal voldoen aan de Eurocode.

 Weerter,- Stadsbrug;
De momenten volgens de VOSB zijn kleiner dan de Eurocode. Hieruit kunnen we concluderen dat de brug niet zal voldoen aan de Eurocode.

 Ophaalbrug "Enschotsestraat";
De momenten volgens de VOSB zijn kleiner dan de Eurocode. Hieruit kunnen we concluderen dat de brug niet zal voldoen aan de Eurocode.

 Ophaalbrug te Stellendam;
De momenten volgens de VOSB zijn kleiner dan de Eurocode. Hieruit kunnen we concluderen dat de brug niet zal voldoen aan de Eurocode.

 Julianabrug.
De momenten van de VOSB, waarmee de brug oorspronkelijk mee ontworpen is, zijn kleiner. Hieruit kan men dus concluderen dat men bij de Eurocode een grotere veiligheidsmarge aanwezig is en de brug dus voldoet.

Deel 3
In het derde zullen we voor een specifieke klasse 45 brug (Dungensebrug) volgens de VOSB1963 bekijken wat het effect is van de Eurocode belastingen. Ook is er bekeken hoed deze brug versterkt zou kunnen worden zodat er voldaan wordt aan de Eurocode belastingen.

Deze versterken zal door middel van het versterken van de onderflens of de bovenflens kunnen worden bewerkstelligd. Bij het versterken van de onderflens betekent dit dat Wo 12,41% groter zal moeten worden dat die reeds is. Door deze extra plaat zal eveneens het eigen gewicht stijgen. Deze neemt toe met 296.322 kg.

Het versterken van de bovenflens is een minder voor de hand liggende oplossing. De methode van de berekening is identiek. Echter om een even grote stijging van 12,41% te bereiken zal er een extra rijplaat aangebracht moeten worden over de gehele lengte en breedte van 3 mm dik. Dit heeft een stijging van het eigen gewicht tot gevolg van 783.401 kg.

Dit is een grotere stijging van het eigen gewicht dan bij het versterken van de onderflens. Mede hierdoor kan men beter kiezen voor het versterken van de onderflens.

Toon meer
OrganisatieAvans Hogeschool
OpleidingAB&I Academie voor Bouw en Infra
PartnerRijkswaterstaat Bouwdienst Utrecht
Jaar2007
TypeBachelor
TaalNederlands

Op de HBO Kennisbank vind je publicaties van 26 hogescholen

De grootste kennisbank van het HBO

Inspiratie op jouw vakgebied

Vrij toegankelijk