analyse 8000
fck =fc,meas - 8 7000 6000
Load (KN)
5000 4000
Integral Solutions for Sustainable Construction IS2C - STW
3000 Measured values PSF GRF Characteristic valus Experimental
2000 1000 0 -40
-20
0
20
40
60
80
100
Deflection (mm)
proefbelasten met acoustische emissie
Niveau’s van beoordeling constructieve veiligheid van bestaande constructies Ane de Boer RWS-GPO Bruggen & Viaducten
Inhoud • • • • • • •
Introductie Risicobeoordeling inspectie Analytische analyse EEM analyses Vormen van proefbelasten Sloop Samenvatting
Rijkswaterstaat GPO - Ane de Boer 2
Niveau’s beoordeling CV van bestaande constructies
Introductie •
•
• • •
Veranderingen in verkeersbelasting – Aantallen passages – Vergroten aslasten & voertuiggewichten tov ontwerp object Regelgeving voor bestaande constructies ? – Eurocode 2 > nieuw – Model Code 2010 > nieuw • Aanvullingen via fib SAG7 op termijn – NEN870x serie, 8702 > beton eind 2014 ?? Tussenoplossing RBK als opvolger van de RBBK2003 – Verfijningen geometrie, belasting, opleggingen Grote aantallen objecten in infrastructuur > grote inspanning in geld en capaciteit voor beheer en onderhoud Dit vraagt om verschillende niveau’s !!
•
Rijkswaterstaat GPO - Ane de Boer
3
Niveau’s beoordeling CV van bestaande constructies
Risicobeoordeling inspectie • •
Verandering van Inspectiehuis naar Inspectiekader, risicogestuurd, gericht op ontzorging van de beheerder/eigenaar van het object Constructieve Risico Index Afwegings Model(CRIAM) beoordelingstool; – Ontwikkeling samen met inspectie marktpartijen; – Index op basis van constructie, schade, aanwezigheid archiefdocumenten, risicovolle (deel)objecten, huidig gebruik vs ontwerpgebruik
Constructie Nemen van Inspectie
beslissingen
Verloop Materiaal eigenschappen
Rijkswaterstaat GPO - Ane de Boer 4
Niveau’s beoordeling CV van bestaande constructies
Analyse niveau’s • •
Analytisch – Quick Scan, Excel file EEM analyse – Geometrie • Liggers > vlakkespanningsmodel • Plaatvelden > plaatveldmodel of 3D volumemodel – Materiaal • Isotropie vs Orthotropie • Niet-lineair m.b.v. gewogen reductie in stijfheid (orthotropie daar waar scheurvorming verwacht wordt) • Volledig niet-lineaire materiaaleigenschappen • Probabilistisch – Verkeersbelasting oppervlakte i.p.v. knooppunt – Oplegging oppervlak i.p.v. knooppunt Rijkswaterstaat GPO - Ane de Boer
5
Niveau’s beoordeling CV van bestaande constructies
Toetsing objecten • •
•
ROK – Nieuwbouw volgens Eurocode2 RBK – Huidig gebruik • Niveau AI theoretisch indeling(tussen de vangrails) • Niveau AII werkelijke rijbaanindeling • Niveau AIII afkeur Alternatief: Eurocode2 en ModelCode 2010 Safety Formats mbv RWS Guideline Niet-lineair – Toetsmethodes (quasi) niet-lineair • Partial Safety Format - PS • Global Resistance Format - GRF • Estimation Covariance Format - ECOV Rijkswaterstaat GPO - Ane de Boer
6
Niveau’s beoordeling CV van bestaande constructies
Resultaten Safety Formats Gewapende Ligger P
2P
Section C-C
Section C-C
80 60 40 20 0
0.5
100
1 0.2
1.15
2.3
1.15
Exp.2, 81 Exp.1, 69 FE- mean, 67
0.2
Φ16 0.041
kN
0.5
1
0.169
FE- EC2; 43 M. P. COLLINS, D. KUCHMA, “How Safe Are Our Large, Lightly Reinforced Concrete Beams, Slabs, and Footings?”, ACI Struct. Journal, 96 (4), 1999, pp. 482-490. Rijkswaterstaat GPO - Ane de Boer
7
Niveau’s beoordeling CV van bestaande constructies
Resultaten Safety Formats Voorgespannen Liggers • Ontwerp sterkte niveau’s – Analytisch: MC2010 niveau I (partiele factoren) – NL-FEA: level IV (GRF methode)
Simulation
Pd,LI / Pu,exp
Pd,LIV / Pu,exp ATENA
DIANA
MNDOT beam
32%
64%
67%
NSEL beam 3
33%
73%
73% Rijkswaterstaat GPO - Ane de Boer
8
Niveau’s beoordeling CV van bestaande constructies
Resultaten Safety Formats Plaatveld Lantsoght
Analysis B (mean values, no safety format! Experimental (100%)
100
S1T1
90 80
Pu/Pu,exp[%]
Level I Level IV (PF- GRF- ECOV)
70 60 50 40 30 20 10 0
Level II Level LevelV I Level LevelV I Analysis AnalysisB Exp Level VI Level II IV IV Exp IV LevelLevel GRF ECOV B PF PF GRF ECOV
Rijkswaterstaat GPO - Ane de Boer 9
Niveau’s beoordeling CV van bestaande constructies
Quasi niet-lineair versus volledig niet-lineair Versnelling totale analysetijd max. factor 20; opleiding 9 mnd
Rijkswaterstaat GPO - Ane de Boer 10
Niveau’s beoordeling CV van bestaande constructies
Alternatieve niveau’s
• Probabilistische analyse
– Materiaalsterktes uit betonboringen en/of uitname van wapeningstaven – Belasting (wielprint) – Oplegstijfheden
• Versterkings analyse
– Versterken tbv buigend moment • in langsdoorsnede • in dwarsdoorsnede
– Versterken tbv dwarskracht Rijkswaterstaat GPO - Ane de Boer 11
Niveau’s beoordeling CV van bestaande constructies
Bij vermissing van wapeningstekening: Scanning van wapening • Intekenen scangebied + wapening locaties
Verificatie scans wapening via verwijderen dekking
Rijkswaterstaat GPO - Ane de Boer 12
Niveau’s beoordeling CV van bestaande constructies
Voorbeeld brug Heteren tpv steunpunt
Bron: Heijmans Rijkswaterstaat GPO - Ane de Boer 13
Niveau’s beoordeling CV van bestaande constructies
Verzagen brugdek tot balken + vervoer naar lab
Rijkswaterstaat GPO - Ane de Boer 14
Niveau’s beoordeling CV van bestaande constructies
Beproeven in het lab –Yang
Rijkswaterstaat GPO - Ane de Boer 15
Niveau’s beoordeling CV van bestaande constructies
Beproeven van brugdek bij afname brug in de aannemerloods
Rijkswaterstaat GPO - Ane de Boer 16
Niveau’s beoordeling CV van bestaande constructies
Proefbelasten Slovenie
Rijkswaterstaat GPO - Ane de Boer 17
Niveau’s beoordeling CV van bestaande constructies
Proefbelasting Heidijk met belastingframe en AE
Rijkswaterstaat GPO - Ane de Boer 18
Niveau’s beoordeling CV van bestaande constructies
Simulatie wielprints
Rijkswaterstaat GPO - Ane de Boer 19
Niveau’s beoordeling CV van bestaande constructies
Proefbelasting Belfa locatie Vlijmen Oost
Rijkswaterstaat GPO - Ane de Boer 20
Niveau’s beoordeling CV van bestaande constructies
Simulatie zijoverspanning met Wielprints uit Belfa en UDL via mobiele kraan
Rijkswaterstaat GPO - Ane de Boer 21
Niveau’s beoordeling CV van bestaande constructies
Samenvattend • Risicogestuurd inspectieregime sinds 2010 • Sneller, adequater en goedkoper manier van beoordelen via overgang van individuele naar groepsgewijze automatische beoordeling van objecten via QuickScan aanpak • Verantwoord verhogen capaciteit object d.m.v. uitbreiding gangbare analyse technieken van lineair elastisch statisch naar niet-lineair statisch • Beheersing van proefbelasten met acoustische emissie techniek t.b.v. instandhouding onbeschadigd object in de infrastructuur Rijkswaterstaat GPO - Ane de Boer 22
Niveau’s beoordeling CV van bestaande constructies
Vlijmen Oost Vooraf 2000 constatering ASR in object Tal van TNO onderzoeken, asr en draagkracht Opstellen CUR ASR aanbeveling Beheersing ASR d.m.v. inpakken bovenzijde bovenbouw, om vochtindringing te verhinderen • Vanaf 2003: Monitoring van deformaties, temperatuur, rekken op uurbasis van 17 objecten • 2013: Scheurwijdte/richting/lengte/locatie brugdek • 2013: Betonboringen t.b.v. actuele betonsterkte • • • •
Rijkswaterstaat GPO - Ane de Boer 23
Niveau’s beoordeling CV van bestaande constructies
