Quickscan methode voor T-liggers

Abstract

Vanuit Rijkswaterstaat is de wens om een snelle, verifieerbare methode te ontwikkelen voor het controleren van de veiligheid voor meerdere T-ligger constructies volgens huidige normen en inzichten. Hierbij dient rekening gehouden te worden met eventuele wijzigingen in de toekomst, welke door de huidige ontwikkelingen op het gebied van dwarskrachtonderzoek te verwachten zijn. Het is de verwachting dat op basis van verfijnde beoordelingen en verder fundamenteel onderzoek de ‘reserves’ middels een quickscan-aanpassing inzichtelijk gemaakt kunnen worden. Hierdoor zou een deel van de onderzochte kunstwerken mogelijk alsnog voldoen aan de veiligheidsnormen.

Door diverse berekeningsmethoden met elkaar te vergelijken is getracht een methode te vinden welke simpel toepasbaar is, realistische resultaten voor dwarskracht en moment geeft ten gevolge van de verkeersbelasting en tevens conservatief is. Door deze te vergelijken met diverse Scia-berekeningen is een methode gekozen die het best aan de eerdergenoemde punten voldoet. Tevens zijn de invloeden van meerdere uitgangspunten met elkaar vergeleken. Nadat inzicht is verkregen in de manier waarop de belasting over de liggers is verdeeld, is een generiek systeem gemaakt, een zogenaamde quickscan. De quickscan maakt op een snelle manier duidelijk of de gekozen snede voldoende weerstand kan bieden aan de behorende belastingcombinaties. De quickscan is een generieke, eenvoudig toepasbare, conservatieve methode om ‘het kaf van het koren te scheiden’ voor de dwarskrachttoets, zonder dat daarvoor EEM-software nodig is, welke tevens de Scia-berekeningen zo goed mogelijk benadert. Om deze zo goed mogelijk te ontwikkelen is een beoordelingsprocedure gerealiseerd welke zich vormt tot de quickscan.

Om inzicht te verkrijgen in de invloed van de verkeersbelasting op de liggers en om deze conservatief te benaderen, zijn diverse berekeningsmethoden met elkaar vergeleken.
Uit deze vergelijking is gebleken dat de beste benadering voor de verkeersbelasting de ‘verspreide methode’ is. Hierbij wordt de belasting gespreid of is deze niet afhankelijk van de locatie van de dwarsdragers. Met deze kennis is de quickscan Boon ontwikkeld. Deze kan worden uitgevoerd door enkele parameters in te vullen, zoals: de lengte van de ligger, het oppervlak van de ligger, het voorspanverloop, de dwarsdragers en door de ‘kritische’ sneden (belangrijke te toetsen sneden) van de ligger te bepalen. Daarna kan snel en slim inzichtelijk worden gemaakt wat de UC op deze sneden van de constructie is, en wat de consequenties van wijziging van uitgangspunten zijn. Uit het onderzoek is gebleken dat het tandemstelsel altijd op een hoek van 30 graden vanaf het gekozen punt tot hart rijstrook moet staan om de maximale dwarskracht in dat punt te vinden. Deze belastingsposities worden automatisch gevonden, waarna direct de dwarskracht en het bijbehorende moment berekend wordt met behulp van de verspreide methode. Hierdoor kan de constructieve beoordeling van de liggers snel inzichtelijk worden gemaakt.

De quickscan Boon is een eenvoudig toepasbare, realistische, conservatieve beoordeling voor T-ligger constructies, welke inzicht geeft in de maatgevende belastingcombinatie en gemakkelijk te verifiëren is. De kracht van deze methode is dat door te variëren met diverse parameters (zoals capaciteitsaspecten, te toetsen snede en rijwegindeling) direct de invloed van deze parameters inzichtelijk kan worden gemaakt. Waar de resultaten conservatief en toch reëel zijn.