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
t d Fig. 9.1 Aangebrachte belasting and gedempte trilling 12/10/2011 7
0.5t d t d t d /T Fig. 9.2 Initiële dynamische vergrotingsfactor 12/10/2011 8
C m = 3 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 Fig. 2.1, Verborgen voeg (Buried joint) Gebruik: Horizontale bewegingen (5 tot 10 mm max. ) uitsluitend t.g.v. temperatuur 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 Fig. 4.1, Stalen randprofiel verbonden met wapening (Steel nosing, connected to reinforcement) Staalvezelbalken Staalvezelbalken Fig. 4.2 Staalvezelbeton randprofiel (Steel fibre concrete nosing) Principe: 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 mm 12/10/2011 12
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 Gebruik: Systeem 1: Vaste eind scharnierend en gescheiden verankering Systeem 2: Vaste eind verend ingeklemd 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)) Fig. 7.2, Vaste ondersteuning verend ingeklemd (Fixed support flexibly clamped (System 2)) 12/10/2011 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 v 12/10/2011 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 Guide Duitsland TL/TP-FÜ Groot Brittannië BD26/94 en BD 33/94 Frankrijk XP P 98-092-1 Finland National Applicationdocument Oostenrijk RVS 15-45 Nederland NBD 00710 (Multiple seal) NBD 00400 (Single seal) NBD 00401 (Noise generation) 12/10/2011 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