Voegovergangen voor verkeersbruggen
J.S. Leendertz, Rijkswaterstaat
12/10/2011
1
1.
Inleiding
Belangrijke maar kwetsbare onderdelen
12/10/2011
2
2. Basiseisen •
Voegovergangen moeten de ruimte tussen de hoofdconstructies overbruggen, de verkeerslasten dragen en geen bedreiging zijn voor de veiligheid van de gebruikers • Bescherming van de hoofdconstructies kan het eisen van waterdichtheid noodzakelijk maken • De levensduur van voegovergangen (en hun componenten) varieert van 10 tot 40 jaar afhankelijk van type • De geluidsproductie van passerend verkeer is een toenemend probleem, in het bijzonder voor stedelijke gebieden
12/10/2011
3
3. Sterkte en veiligheid Mechanische sterkte en levensduur - Statische sterkte - Vermoeiingssterkte - Slijtagebestendigheid Stroefheid Waterdichtheid/lekkage Duurzaamheid - Atmosfeer - Water - Chemische invloeden 12/10/2011
4
4. Aantoonmethoden 1. Testen 2. Berekeningen 3. Evaluatie van praktijkervaring
12/10/2011
5
5. Belastingen en bewegingen BELASTINGEN: • Verticale belastingen • Horizontale belastingen // rijrichting (remmen, versnellen)
• Horizontale belastingen rijrichting (centrifugaal effecten) • Voorspanning in elementen en t.g.v. opgedrongen verplaatsingen BEWEGINGEN: • Temperatuur • Verkeer • Wind 12/10/2011
6
td
Fig. 9.1 Aangebrachte belasting and gedempte trilling 12/10/2011
7
0.5td td td/T Fig. 9.2 Initiële dynamische vergrotingsfactor 12/10/2011
8
m=3
C D
m=5
L
N
2 e6
5 e6
1e8
Fig. 9.3 S-N lijnen
12/10/2011
9
6. Verborgen voegen Principe: Verlenging en verkorting
Gebruik: Horizontale bewegingen (5 tot 10 mm max. ) uitsluitend t.g.v. temperatuur Fig. 2.1, Verborgen voeg (Buried joint) 12/10/2011
10
7. Flexibele massa voegen Slijtlaag Bitumineus vulmateriaal
Plaat
Flexibele voegvulling
Beton
Waterdichte membraan (niet in NL)
plate
Fig. 3.1, Flexibele massa voeg (Flexible plug joint) Principe: Verlenging en verkorting, de massa wordt ondersteund door een metalen plaat Gebruik: Horizontale bewegingen (30 mm max. ) and kleine hoogteverschillen, uitsluitend t.g.v.temperatuur 12/10/2011
11
8. Voegen met randprofiel Principe:
Fig. 4.1, Stalen randprofiel verbonden met wapening (Steel nosing, connected to reinforcement) Staalvezelbalken
Staalvezelbalken
Fig. 4.2 Staalvezelbeton randprofiel (Steel fibre concrete nosing) 12/10/2011
De randen dragen de verkeersbelasting en het rubberprofiel verzekert de waterdichtheid Gebruik: Stalen randprofiel Fig. 4.1: Delatation // max. 100 mm, h max. 50 mm, v max. 10mm
Staalvezelbeton randprofiel Fig. 4.2: Dilatatie // max. 60 mm, h max. 15 mm, v max. 5 mm12
9. Mattenvoegen Principes: 1. Dilatatie wordt opgenomen door verlenging en verkorting
2. Dilatatie wordt opgenomen door schuifvervorming Gebruik:
Dilatatie // max. 120 mm, h max. 50 mm, v max.10 mm
12/10/2011
13
Fig. 5.1, Mattenvoeg met gevulcaniseerde stalen delen (verlenging-verkorting principe) (Mat joint with vulcanised steel parts (elongation-contraction principle)) 12/10/2011
14
Fig. 5.2, Geperforeerde mat met ruimten, zonder gevulcaniseerde delen (Perforated mat with voids without vulcanised parts (elongation-contraction principle))
12/10/2011
15
Fig. 5.3, Gewapende mat (schuifvervormingsprincipe) (Mat with steel reinforcements ( shear principle))
12/10/2011
16
10. Uitkragende voegen
Fig. 5, Cantilever joint Principe: De uitkragende tanden of vingers dragen de verkeersbelasting, de ruimte tussen de tanden neemt de dilatatie op.
Gebruik: Afhankelijk van het type: Dilatatie // max. 360 mm, h max. 5 mm, v max. 3 mm 12/10/2011
17
11. Ondersteunde voegen Groep 1 Enkelvoudig Principe: • Rechthoekige platen, één zijde vast ondersteund, andere zijde ondersteund, maar mogelijkheid tot transleren en roteren Systeem 1: Vaste eind scharnierend en gescheiden verankering
Systeem 2: Vaste eind verend ingeklemd Gebruik:
• Dilatatie // max. 250 mm, h max. 5 mm, v max. 3 mm 12/10/2011
18
Fig. 7.1, Vaste ondersteuning scharnierend (Fixed support hinged (System 1))
12/10/2011
Fig. 7.2, Vaste ondersteuning verend ingeklemd (Fixed support flexibly clamped (System 2))
19
Groep 2 Meervoudig Principe: • Serie van rechthoekige platen, één zijde vast ondersteund en scharnierend, andere zijde scharnierend ondersteund, maar met translatiecapaciteit in een curvilineair vlak. Separate ankers
Gebruik: • Dilatatie // max. 2000 mm, h max. 0 mm, max. 20 mm 12/10/2011
v
20
Mogelijke problemen: • Slijtage van glijdbanen
• Ongelijkmatig dragen van de platen • Breken van assen • Breken van ankers Onderhoud en inspectie:
• Vervangen assen • Vervangen assen en veren Fig. 7.3, Glijdende sleepplaatvoeg (Sliding shutter joint) 12/10/2011
21
12. Lamellenvoegen Principe: • In de spleet tussen de hoofddraagconstructies zijn lamellen gesitueerd op gelijke afstanden. Deze worden ondersteund door translerende of roterende dwarsdragers. De spleten tussen de lamellene kunnen vergroten of verkleinen om de dilataties op te nemen.
Systeem 1: Balkrooster, iedere translerende dwarsdrager ondersteunt een lamelle Systeem 2: Iedere translerende dwarsdrager draagt alle lamellen Systeem 3: Iedere roterende en translerende dwarsdrager draagt alle lamellen 12/10/2011 22
Fig. 8.1, Balkroostervoeg (Beam grid modular joint) (Maurer)
12/10/2011
23
Fig. 8.2, Lamellenvoegen met 2 en 15 afdichtingen (2 and 15 Seal Modular joints) (MAGEBA) 12/10/2011
24
Fig. 8.3, Lamellenvoeg met 4 afdichtingen t.p.v. dwarsdrager (4 Seal Modular joint at crossbeam) (Sollinger Hütte)
Fig. 8.4, 4 Lamellenvoeg met 4 afdichtingen tussen de dwarsdragers 12/10/2011 (Seal Modular joint between crossbeams) (Sollinger Hütte) 25
Fig. 8.5, Bovenaanzicht (Top view of) Sollinger Hütte Joint 12/10/2011
26
Fig. 8.6, Dwarsdrager box (Joist box of) Sollinger Hütte joint 12/10/2011
27
Fig. 8.7, Sollinger Hütte voegen klaar voor transport (Sollinger Hütte joints ready for transport) 12/10/2011
28
Fig. 8.8, “Schwencktraverse” voeg (Swivel joint) (Maurer) 12/10/2011
29
Fig. 8.9, “Schwencktraverse” voeg onderzijde (Swivel joint from underneath) 12/10/2011
30
13. Eisen en normen Heden België Duitsland Groot Brittannië Frankrijk Finland Oostenrijk Nederland
12/10/2011
Guide TL/TP-FÜ BD26/94 en BD 33/94 XP P 98-092-1 National Applicationdocument RVS 15-45 NBD 00710 (Multiple seal) NBD 00400 (Single seal) NBD 00401 (Noise generation)
31
14. Eisen en normen Toekomst Construction Products Regulation EN serie met National Application Documents ETAG 032 “expansion joints for road bridges” RWS: Richtlijnen Ontwerpen Kunstwerken: (NBD 400 en 701 voorzover nog noodzakelijk door ETAG 032) Declaration of performance 12/10/2011
32
