98·CON·R0782
Predictie statische belastingproef Tweede Heineaoerdtunnel
26 mei 1998 dr.ir, G.P.C. van Oosterhout, TNO Bouw ir. P.P.T. Litjens, GD ir, MJ.L van Prooijen. TNO Bouw
Kl ()()..W -082 Werkrapport CUR/COB Uitvoeringscommissie KlOO 'Praktijkonderzoek boortunnels'
Auteursrechten Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of op enig andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de CUR/COB. Het is toegestaan overeenkomstig artikel 15a Auteurswet 1912 gegevens uit deze uitgave te citeren in artikelen, scripties en boeken, mits de bron op duidelijke wijze wordt vermeld, alsmede de aanduiding van de maker, indien deze in de bron voorkomt. Rapport Kl00-W-082, CURlCOB, Gouda." "@
mei 1998, Predictie statische belastingproef
Tweede
Heinenoordtunnel,
Aansprakelijkheid CURlCOB en degenen die aan deze publikatie hebben meegewerkt, hebben een zo groot mogelijke zorgvuldigheid betracht bij het samenstellen van deze uitgave. Nochtans moet de mogelijkheid niet worden uitgesloten dat er toch fouten en onvolledigheden in deze uitgave voorkomen, Ieder gebruik van deze uitgave en gegevens daaruit is geheel voor eigen risico van de gebruiker en CUR/COB sluit, mede ten behoeve van al diegenen die aan deze uitgave hebben meegewerkt, iedere aansprakelijkheid uit voor schade die mocht voortvloeien uit het gebruik van deze uitgave en de daarin opgenomen gegevens, tenzij de schade mocht voortvloeien uit opzet of grove schuld zijdens CUR/COB enlof degenen die aan deze uitgave hebben meegewerkt.
TItel en sub-titel: statische Predictie Heinenoordtunnel Datum rapport: Mei 1998
belastingproef
Tweede
Schrf:fverls): P.P.T. Li1jens, Oosterhout Type rapport: Werkdocument
M.J.L.
Prooijen,
van
Rapportnummer opdrachtnemer: 98-CON- R0782 Projecileider(s) opdrachtnemer: dr. ir. G.P.C. van Oosterhout
COBIK1OD-document nummer: KIOO-W-082 Projectbegel.eider opdradttgever. ir. P.S. Jovanovic
Naam en adres opdrachtnemer: TNO-Bouw Postbus 49 2600 AA Delft
Naam en adres opdrachtgever: Centrum Ondergronds Bouwen Postbus 420 2800AK Gouda
G.P.C.
van
Opmerkingen: Samenvatting rapport: Een predictie voor een statische belastingproef in de Tweede Heinenoordtunnel is uitgevoerd. Er Zijn twee posities beschouwd: een proef ter plaatse van Meetring Noord respectievelyk ZUid. Per locatie is met een eindige elementenmod.el van de tunnel plus omringende grond berekend tot welke driedimensionaal verplaatsingen, krachten, mom.enten en spanni.n.gen een belastingproef aa.nleidin.g geeft. Daa:rby Zijn drie belastingrichtingen beschouwd: verticaal, horizontaal en diagonaa1. De maa.tgevend.e vervormingen en spanningen
treden op by verticale belasting, hoewel opgemerkt
dient te
worden dat de drie beschouwde belastinggevaUen leiden tot sterk overeenkomende responsies in de tunnel en bodem. De vervormingen Zijn by Meetring Zuid circa 10% groter dan by Meetring Noord., hetgeen verklaard kan worden door een groter aandeel van slappe grondlagen in Meetveld Zuid. De buigende momenten in de tunnel Zijn in termen van spanningen ontwerpwaarden overschrgden.
het meest interessant.
Voorgesteld wordt om by uitvoering van de statische belastîngproef de meetringen zodat in stappen de maximaal toelaatbare viJzelkracht kan worden bepaald.. Relationele rapporten: KIOO-W-049 Kl OO-W-06 1 KlOO-W-066 Trefwoorden: Boortunnels. Krachtswerking, Vervormingen Classffica.t:ie: Classjficatie deze pagino::nee Intern COB-rapport Datum Na:rnertS opdrachtnemer Versie concept
29/04/98
definitief
26/05/98
dr. tr. G.P.C. Oosterhout dr. ir. G.P.C. Oosterhout
van van
Verspreiding: COB-commissie Aantalblz: 73 Paraaf
erf
6)
Kl 00
I
daar
Zij de gestelde
on-line te monitoren,
p,ys:
Namens opdrachtgever drs. W. van Schelt drs. W. van Schelt
Paraaf
Title and sub-title: Predïcnon of the statie lood experiment in the Second Heinenoord tunnel Date report May 1998
Authorls):
P.P.T. Litjens, M.J.L. van Prooijen, G.P.C. van Oosterhout Type report
Interim-report
Report:nu1'rIbercontractor.
COBIKJ()()-report number.
98-CON-R0782 dr.ir. G.P.C. van Oosterhout
K1oo-W-082 PrQject attendant princtpal: Ir, P.S. Jovanovic
Name anä address coniraax»:
Nameand address princtpal:
TNO-Bouw P.O. Box 49 2600M Delft The Netherlands
Centrum Ondergronds Bouwen P.O. Box 420 2800AK Gouda The Netherlands
Project m.anager(s)contractor:
Remarks: SwnmJ:ny oJreport: A predictiDn oJthe forces. moments, displacements and stresse« due to a statie load. test in the Second Heinenoordtunnel has been perjormed. 1ioo possible test sites were considered: Instrumented Ring North or South. Each site. includi:ng the su:rrounding soû; was modeUed as a three dtmensional jWte element model. 1hree lood direenons were considered: oertiaû; horizontal and diagonal.
It oppeored that tne vertical load. leads to tne largest displa.cements and stresses, although it shDu1dbe noteä that the tunnel and soil. response oJthe other load. cases have strong simiJ.a.ritiesto tne vertical lood case. Th.e displa.cements of lnstrumented Ring South are about 10% larger than the displacements of lnstrumented Ring Nor:th. which is due to the softer soû conditions in that area. In term.s of stresses, the ring moments are most significant, as they are larger than the design valuesJor bending mom~mts that were usedfor the Second HeinenoordtunneL
It is proposed to perform on-fine monitoring ofthe Instrwnented Rings dwing the execution ofthe statie load. test such that the load.·can be increased in steps until the design value of the bending moment is reached. Relational reports:
Kloo-W-049 KIOO-W-061 KlOO-W-OOO Distribution:
Keywords:
Bored tunnels. Forcesand deftections
COB,-committee K 100
Class1fication:
Classtfication this page:
Number oJpages:
Internal COB-report Version Date draft 29/04/98
no
73
On behalf oj <»ntractor
Initials
final
26/05/98
drJr. G.P.C. Oosterhout dr. tr. G.P.C. Oosterhout
van
di"
van ~
I
Price:
On behalf ojprincipal
drs. W. van Schelt drs. W. van Schelt
Initials
INHOUDSOPGA VE
Hoofdstuk 1 INl.EIDIN"G
1
Hoofdstuk 2 BASISGEGEVENS VOOR PREDICTIE
3
2.1 2.2 2.3 2.4
Inventarisatie modelgegevens Meetringen Bodemgesteldheid Tweede Heinenoordtunnel... Statische belasting
3 3 5 6
'"
Hoofdstuk 3 EIN"DIGE ELEMENTENMODEL 3.1 Inleiding 3.2 Lining 3.3 Omliggende grond
9 '"
, '"
Hoofdstuk 4 RESULTA'fEN 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6
Inleiding Verplaatsingen Momenten en krachten Gronddrukken Meetring Noord versus Meetring Zuid Beoordeling rekenresultaten '"
Hoofdstuk 5 CONCLUSIES
9 9 10 14
'"
,
: '" '"
14 15 15 17 17 17 19
LITERATUUR
20
Bijlage A: Resultaten Meetring Noord
21
Bijlage B: Resultaten Meetring Noord
49
Hoofdstuk!
INLEIDING Dit rapport beschrijft de uitvoering van een predictie van de krachten, momenten en verplaatsingen tengevolge van een statische proefbelasting in de Tweede Heinenoordtunnel. Het streven is om bij de twee meetringen in de westelijke tunnelbuis van de Tweede Heinenoordmnnel een statische proef uit te voeren, waarbij de responsie van de ringen kan worden vastgelegd met de instrumentatie van de meetringen, bestaande uit rekopnemers, drukdozen en verplaatsingsopnemers. De eerste ring is geplaatst in het Noordelijke meerveld. de tweede in het Zuidelijke meetveld zoals gedefinieerd door het Centrum Ondergronds Bouwen. Figuur 1 toont een lengteprofiel van de tunnel met de ligging van de meetringen. De eerste meetring is nummer 78 geteld vanaf de startschacht die aan de noordelijke zijde van tunnel ligt. De tweede meetring is nummer 570 geteld vanaf de startschacht.
I I I
meetveld
LJ
Noord
I I I
-20
tweede meetring (ring 570)
eerste meetring (ring 78)
'\. ""''"""---
oostelijke
tunnelbuis
westelijke
tunnelbuis
Figuur 1 Overzicht meetvelden en positie meetringen. De peilen zijn ten opzichte van NAP, in meters.
1
In het volgende hoofdstuk wordt de opoouY(v~dFringen
in de Tweede Heinenoordtunnel beschreven. Daarnaast wordt de .grondopbouwter ..plaatse.·van ••• de twee meetringen beschreven. Tot slot van dit hoofdstuk wordt de uitvoering vandebe1~~~gproefv()lgens het projectplan [3] beschreven. Hoofdstuk 3 behandelt het aanmaken. van. het eindige elementen model op basis van de gegevens in hoofdstuk 2. HQOf4stuk 4ga8.ti~opde.resultaten van de statÏSCheanalyses die zijn uitgevoerd op het eindige elementen IJl()($el.Hoofdstuk 5 beVRt de conclusies van dit onderzoek.
2
Hoofdstuk 2 BASISGEGEVENS VOOR PREDICTIE
2.1 Inventarisatiemodelgegevens In dit hoofdstuk worden de basisgegevens ten aanzien van tunnelconstructie, omringende grond en de belasting uit de statische belastingproef beschreven. Hierbij is gebruik gemaakt van de reeds verschenen gegevens over de tunnelconstructie en de omliggende grond, zoals die in de diverse K100werkdocumenten zijn vastgelegd.
2.2 Meetringen Er.' zijn twee meetringen gemaakt voor de .tweede Heiaenoordnmnel. Deze bestaan uit acht
geïnstrumenteerde segmenten, waarvan één sluitsteen. In Figuur 2 zijn de segmenten met het referentienUmmer afgebeeld. In .•Figuur 2 .ziju. de posities van de diverse opnemers schematisch weergegeven. De tweede meetring is op dezelfde manier geplaatst als de eerste, zodat de posities overeenkomen met de posities in de eerste ring. De opnemers worden aangeduid met de polaire coördinaat
3
slui~~n
90
--
I
,
I 180
Legenda: S1..7=sêgtnentltlm7 1..6. . .=..verplaatsing<>pn~et:&etl.tlII16
- - - -==dO()~nedrlTlettaJlgentielerek8pnrmers ==dQOrS~~~ta:daletekopn~mers -
=begl"enzing.~~ent
=positiedru.k:dç;en
Figuur 2: Door.medevan de meetri:ng. Kijkrichting: naar debtJol'J'llllchilJe tqe (l#iden);· PQsitiesvan alk qpnemers zijn schematisch weergegeven. De segmenten zijn aangeduid met het referentienummer. Per paar opnemers is de positie in grad~weerge8~ett.
4
De gevonden regressiecoëfficiënten zijn gecontroleerd met een lineair elastische berekening. Daarbij is een elasticiteitsmodulus E =·4tt4~109· NlmZ gehanteerd, die bepaald is door middel van sonische metingen .. Er is eetl. goedeovereenkoll1St gevonden tussen de lineair elastische berekening en de metingen, met afwijkingen die inde meerderheid van de gevallen onder de 10 % liggen. In dit rapport zal daarom met eene13sticiteitsmodulus van 48.4.109 N/rrt worden gewerkt.
2.3 .Bodemgesteldlleid Tweede Beinenoordtwmel De statische .belastingproef .zal ter plaatse van twee •ringen uitgevoerd worden, te weten de meetring onder de noordelijke oever van de Oude maas (nr. 78) en de meetring aan de zuidelijke oever (nr. 570). Het bodemprofiel en de bijbehorende. parameters zijn vastgesteld aan de hand van de beschikbare parametersets voor de verschillende predicties [Projectbureau Boortunnels 1995]. In onderstaande tabellen zijn de gebruikte waarden voor de predicties van de statische belastingproef gegeven. Daarin zijn de volgende symbolen gebruikt:
ld ln c'
cp' 'V v G
Ko Eso
volumieke massa verzadigde grond, volumieke massa droge grönd, cohesie, inwendige wrijvingshoek, dila~tiehoek, dwarseentractie coëfficiënt, glijdingsmodulus, verhouding tussen verticale en horizontale spanningen, elasticiteitsproef uit triaxiaalproef.
Bij de berekeningen betreffende waterstanden/stijghoogten: • •
de
meetring
freatische grondwaters~: stijghoogte laag 18 en dieper gelegen lagen:
Noord
wordt
uitgegaan
van
de
volgende
NAP +0,48 m NAP - 0,10 m
Hierbij wordt aangenomen dat het verloop van de watersprong - 0,10 m lineair is vanaf de bovenzijde van laag 18.
van NAP +0,48 m naar NAP
Ten behoeve van de predicties betreffende de meetring Zuid is gebruik gemaakt van de volgende waterstanden/stijghoogten: • freatische grondwaterstand: • stijghoogte laag 16étl dieper gelegen lagen:
NAP +0,30 m NAP -0,50 m
Ook nu wordt aangenomen dat het verloop - 0,50 m lineair is, in dit geval over laag 4.
van de watersprong
van NAP +0,30 m naar NAP
5
18 31
-10.70
32
-14.35>
-13.75
38E
-21.20
38A
-21.75
In het Instrumentatie-en~eetplan .l7J, OJ)gesteld doorCURlCOB-e0mmissieKJOO' dat deProe~enin de Tweede Heinenoordtunnel.·· ..beschrijft, ...is ··.··.de ·····statiscbebelastmgproef .··éên....van • deconstnlCtieve experimenten. In het Instrumentatie'- en Meetplan wordt gesteld dat bet doel···van ·destatische belastingproefis omgegeven~ .qp·te leveren~el)tde statische stijfheidvaJde;tunne1.i~dientde proef bij beide meettil)genuitgevoerd. ·~.worden,lVaarbijdrie~l;ilStin~tillgenw~bê$çhouwd: horizontaal, verticaal en dîagonaal.. In februari 1997 is~nprojectvoorstel Statische belastingproefopgesreld [3],waárindeuitvoeringvan de belastingproef nader is uitgewetkt. Er is gekozen voor een uitvoering waarin· de statiscbebelasting wordt aangebracht over vijf riIlgen. waarvan. de middelste ring wordt gevormd door een meetring. De kracht wordt aangebracht. meteenbeproevingsinstallatie volgens de principe'-Opzet die is geschetst in Figuur 3. Het hart van de beproevingsinstallatie wordt gevormd door een stalen spil, dîeglijdend is opgelegd op twee komscharnieren.dîe op hun beUrt mstenop twee lonies. Aan de stalen spil zijn tien paren vijzels aangebraeht.Eênpaar vijzels wordt gevormd door vijzels die 180 graden ten opzichte van de ander zijn gedraaid. Eén segment wordt steeds door twee vijzels belast.
6
Door de glijdende oplegging. kan de spil om zijn ·lichaamsas draaien, waardoor beproeving in elke oriëntatie mogelijk is. De vijzels worden afzonderlijk aangestuurd, zodat het in principe mogelijk is om de vijzelkracht per vijzel te variëren. In de predictie is er vanuit gegaan dat alle vijzelbelastingen gelijk zijn. De totale kracht die op de tunnel wordt uitgeoefend, is maximaal 8 MN. Eén vijzel geeft dus maximaal 0.8 MN radiale belasting op de tunnelwand.
7
) I
Î"
';
\~çy.JI' •.•... 1."
"
II
1
I
-I
-...
Schaal 1:20
Figuur 3 Principe-schets van de beproevingsinstaJlatie voor de statische belastingproej:
8
Hoofdstuk 3 EINDIGEELEMENTENMODEL
3.1 Inleiding Op basis van de basisgegevens omtrent de tunnel en de belastingproef die in het vorige hoofdstuk zijn gepresenteerd, is een model van de tunnel gemaakt op basis van de eindige elementenmethode. Hiervoor is het pakket DIANA gebruikt. Er is een drie-dimensionaal model gemaakt, waarbij gebruik is gemaakt van symmetrie-overwegingen. De belasting is symmetrisch ten opzichte van de meetring. Voor het doel van deze predictie kan de meetring als symmetrievlak voor de lining worden beschouwd. Dat laatste geldt bij benadering ook voor de grond. Op grond van deze overweging is een verticaal symmetrievlak gedefinieerd, lopend door het midden van de meetring. De symmetrievoorwaarden op het symmetrievlak zijn: axiale verplaatsing
Uax
=0
rotatie om een horizontale as <Pax = 0 Het model is beschreven in een ru.imte die wordt opgespannen door een x-y-z-assenstelsel. De z-as wijst in de lining- (langs-)richting, de y-aswijst verticaal naar boven en de x-as ligt horizontaal loodrecht op de y- en z-as. De x- en y-as vormen het symmetrievlak, dat eerder ter sprake is gekomen. Zodoende ligt de oorsprong van het assenstelsel in het hart van de tunnel en in het symmetrievlak. Om de locatie in omtreksrichting aan te kunnen geven is een polaire coördinaat
3.2 Lining De belasting werkt op 2.5 ringen van het eindige elementen model. Daarnaast zijn 3 onbelaste ringen beschouwd om de lastspreiding in de langsrichting van de tunnel te beschouwen ...Hlet geometri~model van de constructie bevat zodoende 5.5 ringen. De ringen zijno~Uwd . uit segmenten,. waarvan de afmetingen worden gebaseerd op ontwerptekeningen van de Tweede Heinenoordtunnel, die in het kader van de insttwnentatie van de meetring aan TNO zijn verstrekt [6]. Alle segmenten zijn verdeeld in 3 elementen over de dikte. De langs- en ringvoegen hebben I element over de dikte. De segmenten van de 2.5 ringen die belast worden, zijn opgebouwd uit elementen meteenafmetingvan 0.75 m in langsrichting. In0rntreksrichting is bij de elementenverdeling rekening gehoUden met de ligging van de oppervlakken waarop de vijzels de belasting uitoefenen. Tussen. de belasteringen onderIing en tussen· de buitenste belastering en de daarnaast liggende (onl;lelaste)ring ..zijn.de. ringvoegenmeegenomen in bet model..De drie· onbelaste ringen zijn grover en eenvoudiger gemûdelleerd: l.element in langsrichting (dUs ··I.5m lang)· en zonder ringvoegen ertussen.· Hierdoor is •het halfsteensverband, waarmee detunnellining is opgebouwd niet meegenomen.
9
De langs- enringvoegen· zijn. gemodelleerd~3Ç)rIJ~e~metrie van het segment te verjoogen enJof de materiaaieigensch~nvandeel~llletltenterpl~ van de voegen equivalent aan de stijfheid van de voeg te maken, zoalsuitlaJ:)<)~()ri.~ror~njs~l~~ll [SJ.In.h~tm04el zijn geen interface-elementen ter modellering vanmo~jkegapingvan· de voegen toegepast Op grond van de berekeningsresultaten zal in de statischeana.lyse worden beloordeeld of dit uitgangspunt terecht is gehanteerd. De afmetingen van de tunnel zijn •als volgt: de segmenten zijn 1.5 m breed (in langsrichtiAAg).ell.·35qmm dik. De langs- enringvoegenhebbeneen afmeting van 210 mm in radiale richting. De ringvoegen zijn 2 mm dik (in langsrichting).l)e bimlen- enbuitendiameter van de ringen is respectievelijk 7.6 en 8.3ln.
segmenten ..$ltangsVoê~n.(bet0n): •
ElasticiteitsmodUiusE=
48·109Nlnf
• Dwarscontractiecoofficië~t
v=0;2
• Soortelij:ke~'Y~~~1tl Ringvoegen.·(triplex .•piaages): • • •
EquivalenteElasticit~itsmOdulus E = 19· 106 N/m2 DwarscontI'aCtÏecoëfficiëntv= 0.1 Equivalente soortelijke massa y =800 kglm3
De eigenscNwj)epvaIl.~~se,gmeptenzijn~baseerd op .decalibratie van de. rekopnemers in .de meetri~gen,di~il1~~~ 199§is.uit~\loerd bij. TNO Bouw ...[4]. De eigenschappen van de triplexpiaatjeszijngebaS~op~rdergen~mdeJCperi.menteel. on~ aan de voegen. Aangenomen is dat ~~làsting,dic de Vijzelsop.de ringen .uit~enen, over de hele breedte. VaJl·een segment aangrijpt. De lengte. van het belaste oppervlak in o~ri711ting is geschat uit F'iglIur 3. Voor deze lengte is aangenomen 0.34 m, De belaste oppervlakken zijn geIDodelleerd op 0° en 180° voor de situatie met verticale belasting, op 900 en 2100 voor de situatie met horizontale belasting en op 135° en 315° voorde situatie ~t diagonaIebelasting. Zoals al vermeld is, bedraagt de belasting(lS Mt-i per vijzel. Deze belasting is omgerekend naar een uniform verdeelde belasting .
.Degro~isin
tunnel
.veJ:tiçiÛe~.~"~~ting).geIDodell~.~~lllaaÎveldt()téén
d()Or .• ~~l
... vl•.. ~olulm~I~~~ •.~l~79~ta1e .•• ~(x-rifbtinî>··isbet.·~~l.··in····tQtaal
zestunneldi~btëe4.~z;,.e~aande~hterdjde 0.0(2).
vanhetmo4elis~S.256m(5.5·~.1.5+3
DerandvoorWaàr~di~#jllaatlgeJlor#eri voorheteiliqi~..el~llte~zijnals ><::.>>::,:,,:: :
•
z-verp]aatsmg~;;;·(l
'::::"'.:>:.",
"."::
::".'.
,::.,:-.. :::. :::.
x
vol~;
,.,",.' ,,','.
..VoQr. de.··knQQpi)unteninhètsynnnetrievlak(9P~=·O),
• x-,y~en..z-~rp~tsingux=uyr=~=().voorl~Ul\ltenillbet.achf~ll*(Z.=
• x~,'hell~~v~l~~x~~;;;ll%r=()VOOl'de~tenÎIlbeidezijvlakken(x=±25)' •
tunnel~onderde
x~,Y~enz-vetpl~tsinguÏl;::;:Uy::::u;t::::O'Voordeknooppunteninhetondervlak
..8.256), (y =-12.85)~
De belastingproef zal op twee plaatsen plaatsvinden, ter plaatse van meetring Noord (18) en van meetring ZUid (510). Op basis van de geoteclmische gegevens die zijn gepresenteerd in paragraaf 2.3,
10
zijn relevante parameters voor de elementen, waarmee de bodem is gemodelleerd, parameters zijn verzameld in Tabel 3 (Noord) respectievelijk Tabel 4 (Zuid).
vastgesteld. Deze
Tabel 3: Grondparameters meetveld Noord. Laag
3
030
4
5 6
0.31 0.30 0.30
1650 1600 1650 1600 2050 2050
7
0.32
2000
8
0.30 0.32
2000
1 2
9
2100
Tabel 4:
Laag 0.30
I 2
3
7.04,106
4
3.04-106 23.7.106 3.93.106 34.81.106 12.59,106
5 6 7
8
0.35 0.30 0.34 0.30 0.32 0.30 0.32
1650 1650 1700 1700 2050 1800 2050 2000
De dikten van sommige grondlagen ter diepte van de tunnel zijn lichtelijk aangepast om een goede aansluiting met het elementennet van de tunnel te verkrijgen. Figuren 4 en 5 tonen de eindige elementenmodellen voor beide locaties waarbij door middel van kleuren de verschillende bodemlagen zijn aangegeven.
11
Figuur 4 Eindige elementen modelvan bodem en tunnel ter plaatse van Meetring Noord.
12
Figuur 5 Eindige elementen model van bodem en tunnel ter plaatse van Meetring Zuid
13
4.1 grondlagen is
• • • De
de vlakken
•
• •
•
van de tunnel als geheel. en de steundruk. van de omringende grond speelt
AI deze aspecten spelen een rol bij de werkelijk optredende stijfheid van de tunnellining. Uit de predietie volgt een voorspelling van de invloed van de diverse aspecten. Omdat de belasting bekend is, kan daaruit een voorspelling omtrent de stijfheid van de tunnel worden gedaan. Daartoe zullen in de komende paragrafen, per onderwerp, krachten, momenten en verplaatsingen van de constmctie in de langs- en ringrichting worden gepresenteerd. Daarnaast zullen de spanningen en vervormingen van de grond worden gepresenteerd. In de bijlagen vindt men een complete set grafieken die de resultaten van de berekeningen weergeven. Het betreft:
De resultaten zullen worden behandeld aan de hand van meetring Noord. In paragraaf 4.5 worden de verschillen tussen de ringen behandeld. Tot slot van dit hoofdstuk zullen de resultaten nader worden geanalyseerd, waarbij de nadruk zal liggen op de maximale momenten en krachten in relatie tot de ontwerpwaarden die door de aannemer zijn afgegeven in TCH fax MLAJatzl962364130.08 d.d. 211211996. Geoteebnisch zal de nadruk liggen op de toelaatbaarheid van de maxin:1aal optredende vervormingen.
14
4.2 Verplaatsingen De eerste drie figuren ..in bijlage A tonen de vervormde doorsnede van de meetring Noord ten gevolge respectievelijk verticale, horizontale en diagonale belasting. De drie figuren vertonen sterke gelijkenis: een duidelijke ovalisering, Daar waar de kracht aangrijpt, dijt de ring uit en ter compensatie van die vervorming wordtde ring 90 graden verder smaller. Tabel 5 vat de maxima samen. Uit Tabel 5 blijkt inderdaaddatdebelastinggevallen tot op grote hoogte identieke vervormingen geven. De verticale belasting leidt tot .de grootste. vervorming, waarschijnlijk doordat de steundruk. door de omringende grond bovenin de tunnel het kleinst is, Tabel 5: Maximale radiale verplaatsingen van Meetring Noord ten gevolge van de statische belastingproef
belastin eval verticaal horizontaal dia onaal
maximum uitdi' in 2.84 2.66
maximum'indeukin
.'
0;89 0.83
0.85
Uit.figuur I tot en met 3 hlijkt dat .de·.voegverplaatsingen tussen segmenten voornamelijk tangentieel zijn. Radiale voegverplaatsingen zijn verwaarloosbaar. Figuur 4 van bijlage A toont de vervorming van de omringende grond bij het belastinggeval verticaal. We zien dat de sterkste vervorming zich concentreert bij de top en bodem van de tunnel. Binnen een viertal meters vanafhet aangrijpingspunt van de belasting is de vervorming van de grond gereduceerd tot minder dan 10% van hetmaxirnurn. De figuren 5 tot en met 10 van bijlage A tonen het verloop van de verplaatsing in de belastingrichting alsmede de axiale verplaatsing als functie van de afstand tot het hart van de meetring. In de figuren zijn de ringvoegen duidelijk te herkennen aan 'de 'discontinuiteiten' in de verplaatsingslijn. Verder kan worden opgemaakt uit de figuren dat de belasting vrij snel gespreid is in de liningrichting: na 8.5 m is de verplaatsing weer praktisch nul. Tot slot van deze paragraaf kan worden gesteld dat de voegverplaatsingen in de ringvoegen gering zijn. Radiaal treden de .gTOOtsteringvoegverplaatsingen op tussen de grens van belaste/onbelaste ring en bedraagt dan circaO.lmm. Gezien de reeds gemeten radiale voegverplaatsingenbijmeetring Noord [2], die tot 4 rnm kunnen oplopen,. is de optredende radiale ringvoegverplaatsing klein te noemen. De grootste axiale ringvoegverplaatsingen treden op tussen de meetring en de naburige ringen .. Ook deze verplaatsing is orde 0.1 mrn en klein vergeleken met de reeds gemeten axialevoegverplaatsingin de orde 1 mm [2].
4.3 Momenten en kracbten Zoals te verwachten was op basis van de vervormingsbeelden voor de diverse belastinggevallen, komen de verdelingen van momenten en krachten over de .ring sterk overeen bij verticale, horizontale of diagonale belasting. Het duidelijkst is dat te herkennen in figuur 11 van bijlage A, waar de tangentiele normaalkracht in de meetring als functie van de polaire coördinaat cj> is weergegeven. Grofweg gezien verschuift de krachtsverdeling steeds 45 graden gaande van verticaal via diagonaal naar horizontaal. Het verloop is steeds dat bij het aangrijpingspunt van een kracht grote tangentiële trekkrachten optreden, waarna 90 graden verder de tangentiële normaalkracht vrijwel nul is. Het eerste verschijnsel is te 15
verklaren uit bet ovaliseren van de ring, waardoor er trek komt op die plekken waar dédiäfueterWn de ring toeneemt Het tweede versçhijnsel kan verklaard worden door de steundruk van de grond, die blijkbaarbijtlage~le~lastmgopn~waatdoordetangentiêlenormaalkracht op 90gtadeJl van het~grijping~p~llt~1"~is. Belangrijkste verscilil~$en •.ije•.bela$tin~Vaijendoetzicb voor bij ·180 graden, waarde verticale belasting een sterkepjék vertoont, dieindeqverigebelastinggevalien niettenlgkomt.I>ezelli~ is te verklaren·dqqr..~· .••. J1et...• v~~gs~IQ •• te.kijl<en•.• in·.figuur•·.1.·· ..•..vatl·.bij1age.·.~ .•... onderin ..·.~jPt·.·.d~ •bèla$ting • ~ ..op.ije.~ns ••. val1•.• twee.·.·se~en.· .waantOQr.de···voegaläaat. enigszins wijkt. Dit·.leidt.tot.·.~.~re tangentiëletreW"acbt dan ·aatl· debOvenzijde,waarde .··voeg·dichtgeknepen·. wordt. ··De ·aridere belastinggevailen.kennen dezelfde aangdjpcondities voor beide puntlasten, waardoor het belastingbeeld veelmeeI"s~bis. Detan~p-elel>uJiell4é~lDentenveltonen.~1fdeversêh~vfug van de pieken die bijdê~~ntiële no~cl1telJt.Verd\V~enotnen'.zoals ..ujtfiguur13)vanbijlage A blijkt .. De ...ve~liic~ de Dlomentenq~d~r.itl~j.ste ..·.ve:r}(l~
qr ...n~ .bet vervonningsbeéld .tekijk~'~a))iJhet aan~jpingsl'unt~aJl4~~Il~nn~Dlt(jetij~rvandeJunneltoe.enzijndebuig~de~menten duspogjtief.N7~llti~~emY7rll.~"ll •• _~c~~~rt •.. ~ •... het ..~dOQP·.•. ~.· .• ,,~pyq1i111ingell' •.~ .•• §ijyOQlbeeld blijktUit .•~ .•• Y7tgp.g~~sell.~I9fJ)~ ..lti·.}Irt verl~p.mm •.
I•.
16
4.4 Gronddrukken De gronddmkken tetl gevoIgevan de diverse belastinggevallen zijn terug te vinden in figuren 23 tot en met 28 van bijlage A. In mlegevmlen geldt dat de invloed van de belastingproef relatief gering is, zoals ook al uit het vervormingsbeeld bleek. De invloed op de spanningstoestand in de omringende grond strekt zich uit tot ongeveer één tunneldiameter. De grootste veranderingen treden op direct naast de ring. De grondspanningen veranderen. daar· maximaal. 15 kPa Deze waarde is voor alle belastinggevallen gelijk. De heersende gronddrukken rondom de Meetringen zijn orde 15()..250 kPa [1], [2]. De belastingproef leidt dus tot veranderingen in de spanningstoestand direct naast de tunnel van circa 10 %. Verder van de tunnel is de veranderingmimiem. Op grond hiervan kan gesteld worden dat de belastingproef geen significante verandering in de spanningstoestand van de bodem leidt.
4.5 Meetring Noord versus Meetring Zuid In Bijlage B zijn grafieken opgenomen voor Meetring Zuid metfiguumummerlng die overeenkomt met de corresponderende grafiek voor Meetring Noord in bijlage A. De bodem bij Meetring Zuid is.slapper dan de grond die wordt aangetroffen bij Meetring Noord. Het is daarom niet verwonderlijk dat de verplaatsingen iets groter zijn, De belangrijkste waarden zijn verzameld in Tabel 6. Tabel 6: Maximale rat/iale verplaatsingen van Meetring Zuid ten gevolge van de statische belastingproef
belastinggeval verticaal horizontaal diagonaal
..
maximum uitdüing 3.19 2.85 3.05
maximum 'indeuking' 0.96 0.90 0.93
Gemiddeld zijn de verplaatsingen 10% groter. Het verplaatsingsbeeld blîjft echter hetzelfde. Wel zien we dat de radiale ringvoegverplaatsingen iets groter zijn, waarschijnlijk door een kleinere gronddruk ter plaatse. Dit is metnarne duidelijk in figuur 6 van Bijlage B. De grootste radiale ringvoegverplaatsing is nu circa 0.4· mm, In meetring Zuid zijn de gemeten. radialeringvoegverplaat$ingen veel kleiner dan in meetring Noord, namelijk l.5fl} versus 4·[2] mm. De berekende voegverplaatsingen ten gevolge van de statische belastingproef blijven nog ruim onder beide waarden. De krachtswerking bij Meetring Zuid en aanpalende ringen verschilt niet wezenlijk van de situatie bij Meetring Noord. Blijkbaar zijn de verschillen in grondsamenstelling niet zodanig dat er andere mechanismen in de krachtswerking optreden.
4.6 Beoordeling rekenresultaten Door TCH, de aannemerscombinatie van de Tweede Heinenoordtunnel, zijn in TCH MLA/atzl962364130.08 d.d. 211211996 ontwerpwaarden voor de buigende momenten normaalkrachten in ringrichting gegeven. De volgende waarden gelden:
fax en
• een buigend moment van 100 kNm, • een normaalkracht van 1400 kN, optredend tegelijkertijd met het bovengenoemd buigend moment, • waarden gelden voor een veiligheidsfactor 1.
17
Ingenoe~f~isnietaan~e~ven()f~ovenS~twaarden perstrekkel1de meter linillggeldellof per segment. Veiligpei9ShalVew()rdtaang~omendat de waarden per segllleDtgelden. (breedte segment is 1.5 m). Vau•dezespte(lictiês~e~inuit~voerd,Jeid
TenllanzienvaIjont\Vetpwaardên'~oalsge~anteerdIdoorTCH,1
18
Boofdmtk.5 CONCLUSIES Een predictie 'Vaneen statische belastingproef in de Tweede Heinenoorëtunnel is uitgevoerd. Twee locaties zijn beschouwd: nabij M~tring Noorden nabij. Meetring Zuid. Per locatie is met een driedimensionaaleindigeeletnentenmodel van de tunnel plus omringende grond berekend tot welke verplaatsingen. krachten. móJ:nêIJtenen spanningen een belastingproef aanleiding geeft. Daarbij zijn drie belastingrichtingen beschouwd: verticaal. horizontaal en diagonaal. Het is gebleken dat de belastinggevallen leiden tot sterk overeenkomende responsies in de tunnel en bodem. De verschillen zijn gering. maar zowel in termen van vervormingen als spanningen is het belastinggevalvel'tîcaaltnaatgevend.ne belastingproef bij Meetring Zuid lei
19
[1]
C. B. M.BIQm &G.P.C. van Oostemout, Tweede oedeeveluatietuaneêcoastruceie Tweede Heinenoordtunne1·~.•Dee12~l{100rapp()rtKl00~ W ~066,Gouda, november 1997.
[2J
S.B.N1.~lgrn.~ ••G.I>.C•.••• vanOO.9ut,TWeede •• ()rde.evaIuatie·nmnelconstrUctie..Tweede HeUal!!n()9rl:l(\llln~1 .. ~kl.I<:1()()~p~l{lOO·:W-061 ,Gquda,iuni H}~7.
[3]
J. P. M.Bol. Projectvoorstel statische belastmgproef , KIOOrapport Kl ~ W..Q49, Gouda, febnulri 1997.
......:......•..::.< <.::..•...........•••....•.•....•.. ' •..... > .•...••..•...... >..........•..'
: ..:.•.-: ::•......•..•.....
.........
[4]
G.RÇ.· vanOO$temout•.8~ibrati~meemngen·TWeede Heinenoordtunnel,··TN()..1'a.pp()rt·97~ CON,.0333,.R.ijswijk,••• januari.1997~
[5J
]).A.llordijk&.7·,8.J.(1ijs~rs~:I..~()rm()riu~proeven W~026,Oouda,juni 1Q96•
[6]
TN() ..ra.PPOrt~6GêOl'iiR0302·SPecifiçatie van
.:::.,','
..','..,..... ' .. ':.:',',.:'.<
-::::-:::.
tunnelsegmenten, KlOOrapport K100'-
""".'::::::'
meetringen in de Tweede Heinenoordtmmel', mei 1996.
[7]
20
Instromentatie~·.en·.Meetplan•·•CURJCOB"4'8.pportKl()O..Ol, ··CURJCOB~uitvoetingscommissie KlOO'PraktijkonderzoekBoortunnels' ,ûouda, maart 1995.
BULAGEA: RESULTATEN MEETVELD NOORD
y
Figuur 1 Vervorming Meetring Noord bij verticale belastingproef.
21
Figuur 2 Vervorming van Meetring NO()rd ten geVolge van helastingproef horizontaal.
22
v
Figuur 3 Vervorming Meetring Noord bij diagonale belastingproef.
23
Figuur 4 Vervorming van bodem ter plaatse van MeetringNoo'rdt:eng:evolgevan
24
vertiàûebelastingproef.
Verticale belasting vértieale.verplaatsing in m
0.0040
0.0020 0----0
E •.....•
0----0
0 degr. 180 degr.
0.0000
-0.0020
-0.0040 -10.000
-8.000
-6.000
-4.000
-2.000
0.000
z [m] Figuur 5 Verticale verplaatsing als functie van de coordinaat
Z,
Meetring Noord, verticale belastingproef
25
Verticale··.··belasti·ng AxiateverpJaatsing in m 0.00000
-0.00010
•E .....
-0.00020
-0.00030 -10.000
o--oOdegr. i 0----0 180 degr.
-8.000
-6.000
-4.000
-2.000
0.000
z [ml Figuur 6 Axiale verplaatsing als functie van de coordinaat z, Meetring Noord, verticale belastingproef.
26
trlorizontalebelasting o.ooio
Horizontale verplaatsing in m
I
Ii
I
I
0.0000
I I
II
I
I
I
----
I
I
I
i
I
I I
I
~
I •E .....•
I
-.
~i
-0.0010
""
I
I I
)
1
~
--0.0020
II
,
i
-0.0030 -'-10.000
-,
I
-, ~
-6.000
-4.000
z [m]
0--<>
-2.000
90degr.
I
<,
"0-
I -8.000
I
-<
0.000
Figuur 7 Horizontale verplaatsing als functie van de coordinaat z, Meetring Noord, horizontale belastingproef
27
Axiale verplaatsing in m
0.00000
-0.00010
-0.00020·
-0.00030 -10.000
0--090 dagr.
-8.000
-6.000
-4.000
-2.000
0.000
z[m] Figuur 8 Axiale verplaatsing als functie van de coordinaat z, Meetring Noord, verticale belastingproef
28
Diagonale belasting Verplaatsingen op 135 degr. 0.0010
I! I
o.ooos 0.0000
I ..
1
-
--....
-0.0005
!I
x
""-
"<,
<,
-.
'"
-0.0010
I
i" Î'rl
'\
I
-0.0015
-0.0020 -10.000
I
I
I
' ()--'--O
I
<,
I
I -8.000
-6.000
<>--<>
~
I
I
0---0
<,
<,
I
-4.000
Ux in m Uy in m Uz in m
...•....
-2~000
0.000
z [ml Figuur 9 Verplaatsingen op 135 graden als functie van de coordinaat
z, Meetring
Noord, diagonale
belastingproef
29
fDiagona. Ie belasting V$rp1aatsingenop
315 degr.
0.0020
•E .....•
0.0010
0-----.0
Ux in m
0----0
Uy
0-----<>
Uz in m
in m
0.0000
-0.0010 -10.000
-8GOOO
-6.000
-4.000
-2.000
z [m] Figuur 10 Verplalltsmgen op315graden belastingproef.
30
alsjunctîe van de coordinaa:
Z,
Meetring Noord, diagonale
0.000
Normaalkracht in Nim' (NOORD) opQ,45, 90, ..., 270 en 31S graden
4.0e+OS
3.0e+OS
•.....•
2.0e+05
0----0
~E
0-----0
Z •....•
z
~
Vert. belasting Hor. belasting Diag. belasting
1.0e+OS
O.Oe+OO
-1.0e+OS 0.000
100.000
200.000
300.000
400.000
Hoek [graden] Figuur 11 Tangentiele normaalkrachten als functie van de polaire ring coordinaat q>, Meetring Noord.
31
Dwarskracht in Nim'· (NOORD ) dp 0.45,90, ..., 270 en 31S graden 3.0e+OS
2.0e+OS
1.0e+OS !:"'""
I
~ •......•
o
O.Oe+OO 0---0 0----0
-l.De+OS
-2.0e+OS 0.000
<>---<>
100.000
Figuur 12 Tangentiele dwarskrachten
32
200.000 Hoek [graden]
als functie van de polaire ring coordinaat
Vert belasting .1 Hor. belastIng Diag. belasting
300.000
rp, Meetring Noord.
400.000
Moment in Nm/m' (NOORD) op 0, 45, 90, ...,270 en 315 graden 3.0e+05
2.0e+05
-ê ~
•.....•
1.0e+05
~
O.Oe+OO
-1.0e+05 0.000
100.000
200.000 Hoek [graden]
400.000
300.000
Figuur 13 Tangentiele buigende momenten als functie van de polaire ring coordinaat
([J,
Meetring Noord.
33
NormaaJkrachtln NIm' 1.00+06
S.00+05
O.Oe+OO
-S.Oe+OS
-10.000
-8.000
-6.000
-4.000
0-.,..-0
0 degr.
0----0
180 degr.
-2.000
0.000
z [mJ Figuur 14 Tangentiele normaalkrachten als functie van de axiale coordinaat belastingproef
34
Z,
Meetring Noord, verticale
~ertiêalêbelasting
C>---<)
0 degr.
0-----0
180 degr.
2.0e+OS
1.0e+OS
•....• ~ •....•
O.Oe+OO
I
o
-1.0e+OS
-2.Qe+OS
-10.000
-8.000
-6.000
-4.000
-2.000
0.000
z [m] Figuur 15 Tangentiele dwarskrachten als functie van de axiale coordinaat betastingproef
Z,
Meetring Noord, verticale
35
Verticale belasting (NOORD) Moment in Nm/m' 4.0e+05
I !
..
I
i
2.0e+OS
I
tr
I
cf
i
~. rï\~I I
\
3.0e+OS
/
Av ..
r-
~b-
I I
I",
II ~
-q'
r-t
~~
1.0e+OS
I .: ••
~
/,
~
I
O.Oe+OO
n.
o--oOdegr. 0--0 180 degr.
~
f;?' 0
I
I
..
-1.0e+OS -10.000
I
I
i
-8.000
-6.000
-4.000
1
-2.000
0.000
z [m] Figuur 16 Tangentiele buigende momenten als functie van de axiale coordinaat z, Meetring Noord, verticale . belastingproef
36
1.0&+06
S.Oe+OS
•.....• ~
z •...... z O.Oe+OO
-S.O&+OS
-10.000
--8.000
-6.000
-4.000
-2.000
0.000
z [mI Figuur J 7 T4ngentielebuigende belastingproef.
momenten alsftmctie van de axiale eoordinaatz,
Meetring Noord, vertieai«
37
Herizentalebelasting (NOORD) Owarskrachtin NIm'
3.0e+05
I
2.0e+OS
1
......•
1.0e+05
~ •.•....
Cl
O.Oe+OO
-1.Qe+OS .... 10.000
...• 8.000
-8.000
-4.000
z [ml Figuur J 8 Tangentiele 1W1"mQalkracht.enalsfunctie van de axialec(Jordinaatz, betastingproef.
38
-2.000
0.000
Meetring Noord, .horizontale
Horizontale belasting (NOORD) Moment in Nm/m'
3.0e+OS
2.0e+OS
-
::-'
E ~
'--'
1.0e+OS
2
O.Oe+OO
I
1 0----0
90 degr.
I
-1.0e+OS I -10.000
i I -8.000
-6.000
-4.000
i
-2.000
I
I
0.000
z [m] Figuur 19 Tangentiele buigende momenten als functie van de axiale coordinaat Z, Meetring Noord, horizontale belastingproef.
39
Normaalkracht in Nim'
1.0e+06
I
,I
5.0e+OS •.....•
I z O.Oe+OO
I 0--0 0--0
-5.0e+05 -40.000
-8.000
-6.000
-4.000
-2.000
135 degr. 315 degr.
0.000
z [m] Figuur 20 Tangent~le belastingproef
40
nonnalJ;fkrachtena/s fimctie van de axiale cóOrdituuJtz' Meetring Noord, diagonale
DiaQonale·belasting (NOORD) Dwarskracht in Nim' 4.0e+OS
3.0e+05
2.0e+05
1.0e+05
0--0
O.Oe+OO
-1.0e+05
-tO.OOO
0----0
--8.000
-6.000
-4.000
135 degr. 315 degr.
-2.000
0.000
z [ml Figuur 21 Tangentieledwarskracltten belastingproef.
als functie van de axiale eoordinaat
Z,
Meetring Noord, diagonale
41
Moment in Nm/m' 3.0&+05
2.0e+05
•.....• ~
1.0e+05
z •..... ~
O.Oe+OO
I
-1.0e+05 -10.000
-8.000
-6.000
0----.-0
135 degr.
CJ----O
315 degr.
...2.000
-4.000
0.000
z [ml Figuur 22 Tangen/iele buigenderrwmen/enals belastingproef
42
functie van de axiale coordinaa:
Z,
Meetring Noord, diagonale
43
; rïi·~~ ~.; . ql~,,~,.~"Y:l:,~'~: ~
(0 t""'l' l:t"I O'l' \Q fz1 "CP =0' M (\l" 'f-! JJ:l CO(O:COt"\Q\Ot.n:lJ'l~MON,M','oqp'V)
~,."~,~,~,~~~~--~-~---('Ol
("\1: 't"") ~ U"1 \D t"'- CO 0\ 0\ ~ • ~ • • '. • • • :I I t I tJ I I I I
f"")'
f"I't:
...• o ...•I
Figuur 24 Derde hoqJdspanningin
44
de bDdem, Meetring Noord; verticale belastingproef.
t""'l
• I
'rl , ~ M """ • • .• .• I I' t I
I
Figuur 25 Eerste hoojdsptlnningin
""_.~,-",-,, 1,1
1
J
t
'J
debodem,MeetringNoord;fwriZ()ll$(llebe/4$tingproej.
45
Figuur 26 Derde hoofdspanning
46
in de bodem,M:eetringNoord.horitontale
lJe14stingproef.
~. :I. ~...••l!:l12
i:U2~.'"
\p ..~.'lll3tCO:.r"> ~:1·'·V~:.r:a \C'\O'tnil'l:~'MON>M'~,\f) Q"t.t""')
...
"=ftt'l"\O.'r-'o:'m''f"1t''1<1''''it'''''4:~ t
Figuur 27 Eerste ho()ftP~1tg.in.4e
l', I ": __
'
J
.
"
I "M!Ii
..b:Oflem;,··Meetrl:ng.No()Td,..diag()nale·belastirtgproef.
47
~
~ ~ ~ l:::I ~ ~ ~
i 'l;)
FEMGV
4.1-01
Jotodel, WOORO
Oaf '"350
E1emE1ntPRINC
STRESS
t.e3, .!,oadCaSé
Min'"
••.14'11':'7
l
s~ t-
[ ~
f;.
()'Q
~ ~
t
1 ~
t'
[
~.
~.
3
l>WIN
Resu1ts WarE1 c~lculatéd M""'lt/M.in. on model llE1t' "'ax '" .9551t~
J:
~
'-:;,
TNO Bouw
y
BIJLAGEB:JJ.ESUL'fATEN MEE'fVELD ZUID
Figuur 1
49
Figuur 2
50
Figuur 3
51
Figuur 4
52
-2.000
0.000
z[m] Figuur 5
53
'\t~rtiöalebelasting(ZU 10) AxiaJeverplaatsing in m
-0.00010
-0.00020
-0.00030 -10.000
o--oOdegr. 0---.-.0 180 degr.
-8.000
-6.000
-4.000
z Cm] Figuur 6
54
-2.000
0.000
tdorizCJmta.lebelastlng ••(ZUID) HQnz:()nt~everplaatsing in m O.06tO
0.0000
c)<. ...,,--cr90
degr .
...0.0020
-0.0030 -10.000
-8.000
--6.000
-4.000
-2.000
0.000
Z [m]
Figuur 7
55
Horizontale belasting (ZUID) Axiaieverplaatsing in m 0.00000
I
-0.00010 '
E •......•
I
-0.00020 '
-0.00030 -10.000
-8.000
-6.000
-4.000
z [ml Figuur 8
56
-2.000
0.000
~Uxinm 0--0
Uyirrm Uzinm
-0.0030 -10~000
....a. 000
.... 6.000
-4.000
-2.000
0.000
z Cm] Figuur 9
57
lDiag()nale
.. I
I
0.0020
I
.:
0.0010
I
I
------ V
0.0000 I
-0.0010
-10.000
./
/:
~
v
58
0----0 0----0
Ux in m Uyinm Uzinm
v:
x I
.... 6.000
-4.000 z [m]
Figuur JO
/
~
--
-8.000
.:
-
~
-2.000
0.000
(ZlJID) 270 en'S15 graden
4.0e+05
3.0e+Q$
2.0e+05
1.0e+OS 0----0 0---0.
<>---0
-1.0e+05 0.000
100.000
200.000
300.000
Vert. belasting Hor. belasting Diag, .•• belasting
400.000
Hoek [graden} Figuur 11
59
E>warskl"aohtiniNtrT1'(ZU IE» opo~45, 90, .•.••·270 en 315 graden 3.0e+OS
2.0e+OS
1.0e+05
•.....•.•
~ •.....•
o
O.Oe+OO 0---0 0---0.
~
-2.Ge+05 0.000
Figuur 12
60
100.000
200.000 Hoek [graden]
300.000
Vert. belasting, Hor. beJasting Diag. belasting
400.000
M()rn~otinNlrnlrn'(ZUID) opO,-49,$lJ,.,,27()
en 315 graden
3.Qe+05
1.Qe+OS
le>---o 0---0
~
-1.0e+05
0.000
100.000
200.000
300.000
Vert. belasting Hor. belasting Diag. belasting
400.000
Hoek [graden] Figuur 13
61
Verliealebelasting (ZUID) NOrmaalkracht in Nim' 1.0e+06
S.Oe+OS
O.Oe+OO 0----0 0---0
-S.Oe+OS -10.000
-8.000
-6.000
-4.000
z [ml Figuur 14
62
-2.000
0 degr. 180 degr.
0.000
M~rtiç"EJbelasting'LUID) OWètskrachtiniN/m'
2.0e+05
o degr. 0---0
-2.0e+05 -10.000
43.000
-6.000
...4.000
-2.000
180 degr.
0.000
z[m] Figuur 15
63
Ver1liealebelasting (ZUID) Momeht in Nmlm' 4.Qe+05
I
I I
3.08+05 r
..
.....•..
I
I f
i
. .....•.
I
....
2.0e+05
;>
V A
I
1.0e+05 ...
. . .. ...
:r
AJ"...o
o,
~-,..-
N
P
~
/J .,..u
j
I
i
,
b-o-OI
v
r
I
! I
0----0 0--0
I
-6.000
I
0 degr. 180 degr.
,
r
I -8.000
I
I
I -4.000
z [m]
64
I
J
0
Figuur 16
u....a
..0-0
... .
-1.0e+05 -10.000
/i
~6-
I
o.oe-oo
/):,
u
I
.
-:
I
-2.000
0.000
Horizontale belasting (ZU ID) Normaalkracht in Nim'
1.0e+06
S.Oe+OS •.....• ~ •.....•
Z
O.Oe+OO
-S.Oe+OS -10;000
-8.000
.... 6.000
-4.000
-2.000
0.000
z [m] Figuur 17
65
HoriiZoRtalebelasting (ZUID) . Dwa.rskracht in Nim' 3.0e+OS t
2.0e+OS
•.....• 1.0e+OS
~ •.....• Cl
O.Qe+OO
-1.0e+OS -10.000
-8.000
-6.000
-4.000
z [ml Figuur 18
66
..;..2.000
0.000
(ZUID)
.... 6.000
--4.000
-2.000
0.000
z[m] Figuur 19
67
Diagonale belasting (ZUID) Normaalkracht in Nim' 1.0&+06
5.0e+05
.....• ~ •.....•
z
O.Qe+OO
I 0--0 0----0
-5.0e+05 ....tO.OOO
-8.000
-6.000
--4.000
z [ml Figuur 20
68
-2.000
135 degr. 315 degr.
0.000
Oia.garlslebelasting (ZUID) ········DWàrskrachtin NIm' 4.0e+05
..
II I
•
I
..•..... ••
i
I
3.0e+05
.....
..
.
.....
,...... ~E
2.0e+05
]\J;
..
I
Cf
I
.•...•..
•z .....• o
~
~
.
....
~
I \\: /~v II~~:~~I
........ ..........
ç
...":
~
••••
.........
1.Qe+05
.....
.....
.
.:
.... ..
J)....
O.Oe+OO c
><-u-
:K.cr-
f
.~~
.....
i
I 0---0 0----0
135 degr. 315 degr.
..
!
-1.0e+05 .••10.000
I -8.000
--6.000
-4.000
-2.000
0.000
z [ml Figuur 21
69
Diaganale.oeiasting (ZUID) Moment in Nrnlm' 3.0e+05
2.0e+05
1.06+05
O.Oe+OO
0---0
e-----o
-1.06+05 -10.000
-8.000
--6.000 z [m]
Figuur 22
70
-4.000
-2.000
135 degr. 315 degr.
0.000
~ ~ ...• ~ ~ ~ ~
FEMG\T4.1-01
TNÖ Bouw
Mod~l: ZUID Def '"350
::s-
Lel: Load Case 1 2:l..èlllEltl.1: ·I?)'t",~c STReSS PMAX Rèsull:~ wè~e oalculatéd
'§,
Max '" .302];;1
<::>
f
15API'l
Max/Milll cm
model
sel::
Min =.9S1lt6
S·
Ol)
S· ~
f
fs
~. ~ ~ ~.
;J. [ t\
r t:l"
.18824
938
§. ~
t:l
~
x
~ -!l38 R- .18824 § -r. 281l!:4 L.315l!:4 il_.469M @ .5631M ~ -r , 6SI>E4 ~ -: , 75n:4 L.844l!:4 1_.938E4 1_.103!!:5 1- .l22l!:5
1_.131l!:5
1- . 141E5 :
.......•
-e ,
15ES
-...J IV
"t'l
oQ'
fê.,
~ ~ ;;:J ~ ~ o§,
f
FEMGV 4.1-01
TNO Bouw
Wodel:ZtllD Def '"3S0 LC2, Loa4<:al!!e 2 E1ément f'~lNC.STaEss PMAX Résults were ca1culatéd Wax/Wln on lllodel set: Max
.;U6il:7
Min", -.75tE6
::':I
~.
•l S·
J
~ (l>
s ::':I'
()\l
~ j.): ::t-
~ ~. ::':I
S
f\"
~
~93fl .18811:4
IS· :::i!'
.2fl1E4 ~.375E4 ~ -", 469g4 ~ -. 563E4 ~ . 656E4
~ ~
11-.7511:4
x
~ - .ll44E4 1- . 938E4 fi~.103E5
L.1ngS
L.131ES
f-.141ES I .15ES I
~
f§"'I ~ ~
ia ('I>
~ ~
f
FiMGV 4.1-01
TNO Bouw
15 APR 98
Model, Z~ID Def '" 350 LC3: Loadcaae 3 2lelllentPR:QijC STReSS PMAX Resulta ware calculated MaxiMin on ltIOde1set 1 Max ~ .198.E7
Min'"
.618E6
l:l
i
S·
(jQ
S·
~ ~ ~ ~ ~
: .15E5 . 141E5 .13125 .12225 . 1131115 .93824 . 8441114 .7584 . 656E4 . 563E4 .469E4 . 3751114 .28lE4 . 188E4 938
!!l
s·
(jQ
~
.IS: ~
i ~ ~ ~ ~
-.188e4 -.28lE4 - .315E4 -.4691>4 563E4 i -.65624
S·
~ ~ ~
*
y
~
x
r
,
. 75E4
~ - 84424 @-:938E4 § -.103E5
1- .122E5
1-.131l!:5 1-.1UE5 I .l5E5 I
-...J W
