In deze notitie wordt kort ingegaan op de verankering van bomen in de rivierbodem. Uitganspunten dienen te worden gecontroleerd op juistheid.

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "In deze notitie wordt kort ingegaan op de verankering van bomen in de rivierbodem. Uitganspunten dienen te worden gecontroleerd op juistheid."

David Desmet
6 jaren geleden
Aantal bezoeken:

Behoort bij het ontwerpbesluit van burgemeester en wethouders van Heerde van 22-03-2017 Notitie Contactpersoon Gijs Jansen Datum 13 februari 2017 Kenmerk N004-1227237GJE-pws-V01-NL Verankering van

1 Behoort bij het ontwerpbesluit van burgemeester en wethouders van Heerde van Notitie Contactpersoon Gijs Jansen Datum 13 februari 2017 Kenmerk N GJE-pws-V01-NL Verankering van bomen in rivierbodem In deze notitie wordt kort ingegaan op de verankering van bomen in de rivierbodem. Uitganspunten dienen te worden gecontroleerd op juistheid. 1 Algemeen 1.1 Locatie Langs de rivier de IJssel worden bomen in het water geplaatst in verband met het creëren van leefgebied voor bepaalde soorten fauna. De locatie is op onderstaande afbeelding gegeven (paarse lijnen) en bevindt zich langs de IJssel, tussen Deventer en Zwolle. Verankering van bomen in rivierbodem 1\6

2 Kenmerk N GJE-pws-V01-NL 1.2 Constructie verankering bomen De bomen dienen verankerd te worden in de rivierbodem om te voorkomen dat deze wegdrijven bij hoog water en hoge stroomsnelheden. Deze verankering is vormgegeven zoals is beschreven in paragraaf 2.4 van [1] volgens methode 1. Methode 1 bestaat uit een stalen profiel dat in de bodem is aangebracht. Hieraan is een ketting bevestigd. De ketting is met een stalen pen aan de boom bevestigd. 2 Uitgangspunten 2.1 Normen en richtlijnen Eurocode serie NEN-EN1990 t/m NEN-EN1999 inclusief correctiebladen en nationale bijlagen. NEN Projectspecifieke documenten [1] Document: Afwegingen bij het plaatsen van Rivierhout, datum 14 maart Grondonderzoek en bodemopbouw Er is geen grondonderzoek beschikbaar. Een inschatting van de bodemopbouw is gemaakt op basis van sonderingen uit Dinoloket (zie bijlage 1). Met behulp van de sonderingen is de bodemopbouw als volgt geschematiseerd: B.K. laag [m NAP] [kn/m 3 ] sat rep C q c * [kn/m 3 ] [ ] [kn/m 2 ] menard [kn/m 2 ] Klei 0, , * 2 Zand -3,0 17,5 19, * 0,7 2.4 Belastingen In [1] wordt in 2.3 gesproken over bomen met een gewicht van 2 à 3 ton. In [1] wordt in 2.4 een trekkracht genoemd van 5 ton, die naar verwachting voldoende is. Uitgegaan is van een rekenwaarde van de trekkracht vanuit de boom van 5 ton. Elke boom is door twee verankeringen aan de bodem verankerd. Deze twee ankerpunten zullen aanvankelijk niet gelijkmatig belast worden omdat de boom bij wegdrijven eerst de ene ketting op spanning brengt en daarna pas de andere. 2\6 Verankering van bomen in rivierbodem

3 Kenmerk N GJE-pws-V01-NL Gerekend is dat elk anker voor 75 % van het totaal belast wordt 75 % * 5 ton = 3,75 ton 2.5 Overige uitgangspunten Verder is van het volgende uitgegaan: Mogelijke bodemerosie van 0,50m conform [1] Niveau onderwaterbodem 2,0m-NAP (na erosie 2,5m-NAP) De ketting heeft een hoek met de horizontaal van 30 wanneer deze strak getrokken is. De lengte van de ketting dient zodanig te zijn dat bij een hoge waterstand (waarbij de boom weg kan drijven) deze hoek wordt bewerkstelligd De trekpaal (stalen profiel) zou met zijn kop niet veel hoger dan onderwaterbodem moeten worden aangebracht. Hierdoor worden onnodig grote momenten in de paal voorkomen Bij het berekenen van de stabiliteit van de paal (zie 3.2) zijn geen partiele veiligheidsfactoren gerekend over grondeigenschappen Zie onderstaande afbeelding voor een weergave van de uitgangspunten Verankering van bomen in rivierbodem 3\6

4 Kenmerk N GJE-pws-V01-NL 3 Berekening 3.1 Opneembare trekkracht van trekpaal (draagvermogen) Eén enkele trekpaal kan een kracht opnemen van: HEA160: Rtd = Os,gem*qc,z,d* t*l / ( 3* st) = 0,906*6*0,004*5,0 / (1,39*1,35) * 10 3 = 58 kn > 19 kn oke Os,gem = omtrek profiel HEA160 0,906m qc,z,d = gemiddelde conuswaarde sondering 6 MPa L = 5,0m (dit wil zeggen dat de paal over 5,0 meter in het zand staat) Volgens de maatgevende sondering begint de zandlaag op ca. 3,0m-NAP PPN: 3,0m-NAP 5,0m = 8,0m-NAP Lengte van 6,0 meter is akkoord 3.2 Toetsing stabiliteit van paal (stabiliteit) Met behulp van Dsheet piling (single pile) is een berekening gemaakt (zie bijlage 2). HEA160: Stalen profiel: HEA160 Staalkwaliteit: S355 PPN: 8m-NAP Lengte: 6,0m 4\6 Verankering van bomen in rivierbodem

5 Kenmerk N GJE-pws-V01-NL Outline 1,00 1,00-2,50 ketting 32,5 kn -2,50-3,00-3,00 Klei HEA160 (sterke as) zand Moments/Forces/Displacements -2,0 Bending Moments [knm] -2,0 Shear Forces [kn] -2,0 Displacements [mm] -2,5-2,5-2,5 Klei -3,0-3,0-3,0-3,5-3,5-3,5-4,0-4,0-4,0-4,5-4,5-4,5 Depth [m] -5,0-5,5 HEA160 (sterke as) zand Depth [m] -5,0-5,5 Depth [m] -5,0-5,5-6,0-6,0-6,0-6,5-6,5-6,5-7,0-7,0-7,0-7,5-7,5-7,5-8,0-8,0-8, Max: 0,0 - Min: -57, Max: 33,9 - Min: -32, Max: 100,3 Stabiliteit voldoet van HEA160 Verankering van bomen in rivierbodem 5\6

6 Kenmerk N GJE-pws-V01-NL 3.3 Buigend moment in paal (sterkte) HEA160: Profiel: Staalkwaliteit: Optredend moment: Opneembaar moment: HEA160 S355 MEd = 58 knm MRd = Wpl * fyd = 245,1 * 10-3 * 355 = 87 knm Corrosiesnelheid 0,012 mm per zijde per jaar (zie ook CUR166, tabel 9.2) Bij een levensduur van 50 jaar levert dit 1,2mm corrosie Opneembaar moment na corrosie: MRd 87 * (9-1,2) / 9 = 75 knm u.c. 58 / 75 = 0,77 voldoet (*) (*) Hierbij wordt opgemerkt dat de HEA160 om zijn sterke as belast is gerekend. De profielen dienen dus zodanig geplaatst te worden dat de stroomrichting van het water hiermee overeenstemt. Om uit te sluiten dat het profiel om zijn zwakke as wordt belast zou gekozen kunnen worden voor een buispaal in plaats van de HEA160. 6\6 Verankering van bomen in rivierbodem

7 Bijlage 1 Sonderingen Dinoloket

8 CONUSWEERSTAND (MPa) PLAATSELIJKEWRIJVINGSGETAL (%) WRIJVING (MPa) ,0 0,1 0, DIEPTE (m) t.o.v. NAP 2 0 maaiveld = NAP + 1,78 m 11,

9 4 2 0 DIEPTE (m) t.o.v. NAP6 CONUSWEERSTAND (MPa) PLAATSELIJKE WRIJVINGSGETAL (%) WRIJVING (MPa) ,0 0,1 0, maaiveld = NAP + 2,05 m

11 Bijlage 2 Dsheet piling HEA160

12 Report for D-Sheet Piling 16.1 Design of Diaphragm and Sheet Pile Walls Developed by Deltares Company: Tauw bv Date of report: 2/9/2017 Time of report: 10:53:51 PM Date of calculation: 2/9/2017 Time of calculation: 10:34:04 PM Filename: Project identification: C:\Users\gje\Desktop\Constructie\Single pile\ankerpaal HEA160 Verankering in rivierbodem

13 Tauw bv D-Sheet Piling Table of Contents 1 Table of Contents 2 2 Summary Overview of Maxima 3 3 Input Data General Input Data Pile Properties General properties Stiffness EI (elastic behaviour) Maximum allowable moments Outline Horizontal Forces Water Level Surface Soil Material Properties Soil Material Properties calculated using Brinch Hansen Modulus of Subgrade Reaction 5 4 Calculation Results Charts of Moments, Forces and Displacements 6 2/9/2017 C:\..\Single pile\ankerpaal HEA160 Page 2

14 Tauw bv D-Sheet Piling Summary 2.1 Overview of Maxima Displacement Moment Shear force Mob. perc. Mob. perc. moment resistance [mm] [knm] [kn] [%] [%] 100,3-57,69 33,92 0,0 22,5 2/9/2017 C:\..\Single pile\ankerpaal HEA160 Page 3

15 Tauw bv D-Sheet Piling Input Data 3.1 General Input Data Model Unit weight of water Single pile; Pile loaded by forces 9,81 kn/m³ 3.2 Pile Properties Length 6,00 m Level top side -2,00 m Number of sections General properties Section From To Material Diameter name type [m] [m] [m] HEA160 (sterke... -8,00-2,00 Steel 0, Stiffness EI (elastic behaviour) Section Elastic Red. factor Corrected elas. Note to name stiffness EI on EI stiffness EI reduction factor [knm²] [-] [knm²] HEA160 (sterke... 3,5130E+03 1,00 3,5130E Maximum allowable moments Section Mr;char;el Modification Material Red. factor Mr;d;el name factor factor allow. moment [knm] [-] [-] [-] [knm] HEA160 (sterke... 78,00 1,00 1,00 1,00 78, Outline Outline 1,00 1,00-2,50-3,00 ketting 32,5 kn -2,50-3,00 Klei HEA160 (sterke as) zand 2/9/2017 C:\..\Single pile\ankerpaal HEA160 Page 4

16 Tauw bv D-Sheet Piling Horizontal Forces Name Level Load [m] [kn] ketting 32,5 kn -2,00 32, Water Level Water level: 1,00 [m] 3.6 Surface Surface level: -2,50 [m] 3.7 Soil Material Properties Layer Level Unit weight Cohesion Friction angle Brinch name Unsat Sat. phi Hansen [m] [kn/m³] [kn/m³] [kn/m²] [degree] used Klei -2,50 16,00 16,00 2,00 22,50 Yes zand -3,00 17,50 19,50 0,00 30,00 Yes Layer Level Earth pressure coefficients Additional pore pressure name Active Neutral Passive Top Bottom [m] [-] [-] [-] [kn/m²] [kn/m²] Klei -2,50 0,00 0,00 3,71 0,00 0,00 zand -3,00 0,00 0,00 13,37 0,00 0, Soil Material Properties calculated using Brinch Hansen Layer Level Fictive name cohesion [m] [kn/m²] Klei -2,50 7,13 zand -3,00 0, Modulus of Subgrade Reaction Layer Level Ménard E-Mod Soil type Branch 1 name used Ménard Ménard Top Bottom [m] [kn/m²] [kn/m³] [kn/m³] Klei -2,50 Yes 2000,00 Clay 23292, ,13 zand -3,00 Yes 4200,00 Sand 72299, ,55 2/9/2017 C:\..\Single pile\ankerpaal HEA160 Page 5

17 Tauw bv D-Sheet Piling Calculation Results Number of iterations: Charts of Moments, Forces and Displacements Moments/Forces/Displacements -2,0 Bending Moments [knm] -2,0 Shear Forces [kn] -2,0 Displacements [mm] -2,5-2,5-2,5 Klei -3,0-3,0-3,0-3,5-3,5-3,5-4,0-4,0-4,0-4,5-4,5-4,5 Depth [m] -5,0-5,5 HEA160 (sterke as) zand Depth [m] -5,0-5,5 Depth [m] -5,0-5,5-6,0-6,0-6,0-6,5-6,5-6,5-7,0-7,0-7,0-7,5-7,5-7,5-8,0-8,0-8, Max: 0,0 - Min: -57, Max: 33,9 - Min: -32, Max: 100,3 End of Report 2/9/2017 C:\..\Single pile\ankerpaal HEA160 Page 6

Vergelijkbare documenten

Bijlage 3 D-Sheet Piling factual report voorzetwand t.b.v. promenade

Bijlage 3 D-Sheet Piling factual report voorzetwand t.b.v. promenade Damwandconstructie kade en promenade BC1978-101-100/R004-D2/902717/MKla/Stee Definitief rapport 11 februari 2014 BC1978-101-100/R004/902717/LM/Stee