Presentatie over voorspellen capaciteit Ruytenschildtbrug

1. Challenge the future
Delft
University of
Technology
Predictieberekeningen
Ruytenschildtbrug
Eva Lantsoght, Cor van der Veen

2. 2
Overzicht
• Toelichting Quick Scan
• QS resultaten Ruytenschildtbrug
• Voorspellen capaciteit doorsnede
• Bepaling kans op dwarskracht- of momentbezwijken
• Conclusie
Proeven op platen in dwarskracht, TU Delft

3. 3
Inleiding
Quick Scan aanpak
• Quick Scan Platen in Dwarskracht
• Vergelijkbaar met handberekening
• Uitgevoerd met spreadsheet
• Ontwikkeling sinds +- 2005
• Conservatief
• Eerste aanpak voor uitgebreidere
berekening
• Inclusief: aanbevelingen uit plaatproeven
TU Delft
• Resultaat = unity check = vEd/vRd,c

4. 4
Aanbevelingen
Effectieve breedte
• Gebaseerd op proeven op proefstukken met verschillende breedte
• Statistische analyse vanVexp/VEC met beff1 en beff2
• Niet-lineaire sommen: spanningsverdeling aan de oplegging
• Ondergrens: 4dl

5. 5
Aanbevelingen
Plaatfactor 1,25
• Vergelijking tussen proefresultaten en
EN 1992-1-1:2005
• Normaalverdeling
• Karakteristieke ondergrens ten minste
1,25
• Combinatie van β = av /2dl en
plaatfactor 1,25
βnew = av /2,5dl
voor 0,5dl ≤ av ≤ 2,5dl

6. 6
Aanbevelingen
Superpositie van spanningen
• Proeven op plaat belast met lijnlast + puntlast
• Superpositie is een veilige aanname
• Puntlast over effectieve breedte
• Lijnlast over volledige breedte

7. 7
Aanbevelingen
Ondergrens vmin
• Voor 1962: QR24 staal
• fyk = 240 MPa
• Eurocode 2 vmin gaat uit van fyk = 500
MPa
3/2 1/2 1/2
min 0,772 ck ykv k f f 


8. 8
Quick Scan
Positie belastingen Load Model 1
Lastspreiding
Spreiding UDL eerste
baanvak

9. 9
Quick Scan
Te toetsen doorsnedes
• Te controleren doorsneden voor 5 overspanningen
• In eindveld en middenveld

10. 10
Quick Scan ontwikkeling
QS-Excel-RWS
QS-MathCad-TUDelft

11. 11
Quick Scan Ruytenschildtbrug
• Karakteristieke materiaalwaarden
• Kruisingshoek 72º
• Scheefheidsfactoren
• Betondrukste niet gekend a priori
TS Randafstand Scheefheidsfactor Voor 0,7m
TS1 0,5m 1,08
1,084
0,95m 1,09
TS2 0,5m 1,23
1,239
0,95m 1,25

12. 12
Quick Scan Ruytenschildtbrug
Steunpunt 1-2
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
unitycheck
fck,cube

13. 13
Quick Scan Ruytenschildtbrug
Steunpunt 2-3
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
unitycheck
fck,cube

14. 14
Capaciteit doorsnede
Inleiding
• Gemiddelde waarden
• Twee scenarios:
• Baddingen + big bags
• 4 wiellasten
• Scheefheidsfactoren als in Quick Scan
• Zaagsnede op 7,365m
• Gemiddelde vRd,c
• Gemiddelde vmin : overgang naar uitdrukking gemiddelde
capaciteit ipv karakteristieke capaciteit
3/2 1/2
1/2
1,08 0,163
0,12
ck
min
yk
k f
v
f


15. 15
Capaciteit doorsnede
Selectie belastingscenario (1)
• Scenario 1: big bags zand + baddingen belasting
=> Bezwijken op moment voor dwarskracht
Effectieve breedte voor baddingen

16. 16
Capaciteit doorsnede
Selectie belastingscenario (2)
• Scenario 2: enkel baddingen belasting + eigengewicht als
verdeelde belasting
=> Bezwijken op moment voor dwarskracht

17. 17
Capaciteit doorsnede
Selectie belastingscenario (3)
• Scenario 3: Wielprinten + eigengewicht
Bezwijken op moment voor dwarskracht voor veld 1
Mogelijk dwarskrachtbezwijken voor veld 2

18. 18
Capaciteit doorsnede
Effectieve breedte bij scheefstand

19. 19
Capaciteit doorsnede
Berekeningen
• Momentcapaciteit
• Myield + Mu : fy = 282 MPa
• Mu,meas : fy = 383 MPa
Doorsne
de
Mcr
(kNm)
Myield
(kNm)
Mu
(kNm)
Mu,meas
(kNm)
Pcr
(kN)
Pyield
(kN)
Pu
(kN)
Pu,meas
(kN)
Stpt 1-2 1402 3201 3458 4728 300 950 1050 1490
Stpt 2-3,
veld
1377 2592 2854 3800 635 1230 1365 1850
Stpt 2-3,
steunpu
nt
1413 3485 3800 5143 652 1670 1835 3480

20. 20
Capaciteit doorsnede
Berekeningen (2)
• Dwarskrachtcapaciteit
• Pdwars : berekende dwarskrachtcapaciteit
• Pdwars,scheef : rekening houdend met scheefheidsfactoren
• Pdwars,proef : verhoging capaciteit zoals in plaatproeven
• Pdwars,scheef,proef : scheefheidsfactoren + plaatproeven
• Meest waarschijnlijk: Pdwars,proef + enige invloed scheefheid
• Pons niet maatgevend
Doorsnede Pdwars
(kN)
Pdwars,scheef
(kN)
Pdwars,proef
(kN)
Pdwars,scheef,proef
(kN)
Stpt 1-2 1340 2140 2711 4390
Stpt 2-3 975 1626 1972 3289

21. 21
Kans op dwarskrachtbreuk
• Monte Carlo simulatie
 dwarskracht momentfp P 
( )f dwarskracht momentp P uc uc 
 
 
1/3,
1/3
,
, , ,
100
100
Rd c
l ck
Ed c
dwarskracht
Rd c
Rd c test l c mean
C
k f
v
uc
Testv C k f
Predicted



 
2
2
s y
Ed
moment
Rd
s u
M
a
A f d
M
uc
Test aM
A f d
Predicted
 
 
  
   
   
   

22. 22
Kans op dwarskrachtbreuk
Test/Predicted dwarskracht
Op basis van proefresultaten platen in afschuiving TU Delft

23. 23
Kans op dwarskrachtbreuk
Limietfunctie

24. 24
Kans op dwarskrachtbreuk
Resultaten
• Veld 1: 85,2% kans op bezwijken op moment voor
dwarskracht
• Veld 2: 45,9% kans op bezwijken op moment voor
dwarskracht
• Veld 2: 98,2% kans op bezwijken op moment voor
dwarskracht indien uit plaatproeven
meegenomen wordt
V
Test
Predicted
 
 
 

25. 25
Onzekerheden in berekeningen
• Effect scheefstand op
effectieve breedte
• Betondruksterkte (B45
aangenomen)
• Staalsterkte (fy = 282 MPa
aangenomen)

26. 26
Conclusie
• Quick Scan 2013: verbeterd op basis van proefresultaten
• Quick Scan Ruytenschildtbrug: doorsnede voldoet op
dwarskracht
• Doorsnedeberekeningen gemiddelde resultaten:
• Veld 1 bezwijkt op moment
• Veld 2 momentbezwijken of dwarskrachtbezwijken
• Berekening kans bezwijkmechanisme
• Veld 1 bezwijkt op moment
• Veld 2 bezwijkt op moment indien verhoging capaciteit als in
plaatproeven meegenomen wordt

27. 27
Contact:
Eva Lantsoght
E.O.L.Lantsoght@tudelft.nl // elantsoght@usfq.edu.ec
+31(0)152787449