Revisiehistorie Revisie Datum Status Wijzigingen 1.0 05 02 2016 TER GOEDKEURING Eerste uitgave
INHOUDSOPGAVE 1 INLEIDING... 1 1.1 Doel van dit document... 1 1.2 Objectbeschrijving... 1 1.3 Gerelateerde documenten... 1 1.4 Bestaande constructie... 2 1.5 Toekomstige situatie... 2 2 TOELICHTING OP HET CONSTRUCTIEVE ONTWERP... 3 2.1 Dekconstructie... 3 2.2 Tussensteunpunten... 6 2.3 Landhoofden... 6 2.4 Fundatie... 7 3 GLOBALE TOETSING VAN HET ONTWERP ONDERBOUW... 8 3.1 Toetsing pijlerbalk dimensies... 8 3.2 Toetsing kolommen... 8 3.3 Toetsing paalfundatie t.p.v. tussensteunpunten en landhoofden... 8 3.4 Toetsing bestaande constructie onderbouw... 8 A9GDW DOC 05250 VO R K13 ALG 002 rev. 0.1 i
1 INLEIDING 1.1 Doel van dit document Deze berekeningsnota heeft betrekking op het onderdeel SPO 113 Kunstwerken Holendrecht Object 000182 Kunstwerk 013 in fase voorontwerp (VO). Doel van dit document is inzage te geven in de constructieve aspecten van dit kunstwerk. Er is voor gekozen om de uitgangspunten in twee aparte nota's op te nemen. Dit betreft: Uitgangspuntennota constructieve aspecten KW13 Uitgangspuntennota constructieve aspecten KW13 bovenbouw (haalbaarheidsstudie bovenbouw) Voorliggende nota heeft betrekking op de onderbouw. 1.2 Objectbeschrijving In de navolgende hoofdstukken is het ontwerp beschreven zoals dit nu bekend is (einde van de VO fase); onderdelen van dit ontwerp kunnen in de navolgende DO fase nog aan wijziging onderhevig zijn. KW 012 bevindt zich nabij de op knooppunt Holendrecht van IXAS en betreft een uitbreiding van de bestaande kokerliggerbrug Snipwijk met topcode 25G 166 (zie Figuur 1 1). De uitbreiding wordt gerealiseerd met prefab kokerliggers met een druklaag, welke opgelegd worden op een onderslagbalk. De tussensteunpunten zijn opgebouwd uit een onderslagbalk en een ronde kolom, gefundeerd op een betonnen poer met een paalfundatie. De dekrand verjongt en wordt voorzien van randelement en hekwerk. Het geheel wordt voor wat betreft vorm en materialisatie uitgevoerd conform het Integraal Plan Vormgeving (IPV). KW20 KW12 KW13 Figuur 1 1: Situatie ter plaatse van KW 013 1.3 Gerelateerde documenten Verwezen wordt naar de VO ontwerpnota KW 013 A9GDW DOC 01473 voor een overzicht van de gehanteerde uitgangspunten, geldende eisen en randvoorwaarden en de lijst van bindende documenten. Tevens wordt verwezen naar de engineeringspecificaties Betonnen Kunstwerken (nieuwbouw) A9GDW DOC 00092 en Betonnen Kunstwerken (verbouw) A9GDW DOC 00258 voor een overzicht van de belangrijkste (constructieve) eisen uit bindende documenten, normen en richtlijnen. A9GDW DOC 05250 VO R K13 ALG 002 rev. 1.0 1/8
1.4 Bestaande constructie Figuur 1 2: 3D Revitmodel van de huidige situatie 1.5 Toekomstige situatie Figuur 1 3: De constructie kruist onder andere de HRL en HRR van de snelweg A2. Figuur 1 4: Toekomstige situatie KW 013 A9GDW DOC 05250 VO R K13 ALG 002 rev. 1.0 2/8
2 TOELICHTING OP HET CONSTRUCTIEVE ONTWERP Het bestaande viaduct dient te worden verbreed voor de toekomstige situatie. Het bestaande viaduct heeft 7 overspanningen en betreft een kokerliggerbrug welke met de voorbouwmethode is gebouwd. De onderbouw bestaat uit 6 tussensteunpunten 2 landhoofden. Ter plaatse van de landhoofden zijn voegovergangen aanwezig. Onderstaand de dwarsdoorsnede van de huidige constructie. Figuur 2 1: Dwarsdoorsnede brugdek KW 013: bestaande situatie 2.1 Dekconstructie De uitbreiding van de constructie wordt gerealiseerd met kokerliggers aan beide zijden zodat de breedte van het kunstwerk groter wordt. Deze kokerliggers worden met een druklaag constructief verbonden met de bestaande dekconstructie t.p.v. het uiteinde van de flappen. De lengten van de overspanningen verschillen onderling sterk, hetgeen met name wordt veroorzaakt door de onderdoor kruisende uitvoeger van de A9 naar de A2 en de onderdoor kruisende A2. De grootste overspanning bedraagt circa 28 meter. Figuur 2 2: Doorsnede brugdek KW 013: Indeling brugdek Op de kokerliggers wordt een druklaag aangebracht. De prefab voorgespannen kokerliggers hebben een constructiehoogte van 800 mm. De liggers zijn gekromd en hebben een aangepaste vorm van de dwarsdoorsnede: het naar buiten gerichte zijvlak is om esthetische redenen afgeschuind onder een hoek van maximaal 40 met de horizontaal. Alle randliggers worden op locatie voorzien van een randelement (Figuur 2 3) waarvan de vormgeving is vastgelegd in het programma van vormgevingseisen. Tussen de bestaande en nieuwe constructie wordt aan de onderzijde een beplating aangebracht. A9GDW DOC 05250 VO R K13 ALG 002 rev. 1.0 3/8
Figuur 2 3:Randelement brugdek KW13 Alle prefab brugdekliggers krijgen een betonsterkteklasse van maximaal C90/105 en worden voorgespannen met nagerekt staal. De druklaag wordt uitgevoerd in betonsterkteklasse C45/55. De definitieve dwarsdoorsnede wordt in DO fase vastgelegd. De bovenbouw heeft een totale breedte van 15.75 m (excl. randelementen). Op het dek zijn in de toekomstige situatie 2 schampkanten aanwezig. Noordzijde: geleiderail met inspectiepad Zuidzijde: geleiderail met inspectiepad + lichtmast Onderstaand de totale plattegrond van de dekconstructie in de toekomstige situatie. Figuur 2 4:Plattegrond KW13 toekomstige situatie A9GDW DOC 05250 VO R K13 ALG 002 rev. 1.0 4/8
De constructie wordt ontworpen met de theoretische rijstrookindelingen conform NEN EN 1991 2. A9GDW DOC 05250 VO R K13 ALG 002 rev. 1.0 5/8
2.2 Tussensteunpunten De tussensteunpunten op stramien 2 t/m 7 bestaan uit een onderslagbalk (rechthoekig) met afmetingen 2,5 meter breed en 0,6 meter hoog. Deze balken worden gedragen door ronde kolommen met diameter 1300 mm lengte van circa 3 meter. De inbouwhoogte t.b.v. de rubberen oplegging is minimaal 200 mm conform ROK artikel 6.4(6). De pijlerbalken, kolommen en poeren worden monoliet aan elkaar verbonden. De poeren hebben een dikte van circa 1,5 meter. De tussensteunpunten worden gefundeerd op prefab voorgespannen palen ca. 450x450 mm 2. Figuur 2 5: dwarsdoorsnede tussensteunpunt KW13 2.3 Landhoofden Op stramien 1 en 8 bevinden zich de landhoofden van het kunstwerk. De bestaande landhoofden worden verlengd om de opleggingen voor de dekconstructie te creëren. Het betreft een traditioneel landhoofd met een oplegnok voor de stootplaten en een frontwand. De landhoofden zijn op betonnen palen gefundeerd. Conform ROK artikel 6.4(6) dient de vrije hoogte tussen onder en bovenbouw tenminste 200 mm te zijn in verband met de toegankelijkheid voor inspectie. De diepte van deze vrije ruimte tot hart oplegging mag niet groter zijn dan 750 mm. Zie onderstaande figuur voor de globale afmetingen van landhoofdconstructie. Figuur 2 6:Doorsnede landhoofd KW13 A9GDW DOC 05250 VO R K13 ALG 002 rev. 1.0 6/8
2.4 Fundatie De fundatie van het bestaande kunstwerk bestaat uit prefab betonnen heipalen. Het PPN varieert van circa 11,5 m t.o.v. NAP tot circa 14,3 m t.o.v. NAP. Onderstaand een indruk van het beoogde palenplan, inclusief het grondonderzoek. Nadere uitwerking in de DO fase. Als randvoorwaarde voor de positie van de nieuwe palen geldt dat de afstanden op het niveau van de paalpunten minimaal circa 2,5 meter dient te zijn (t.o.v. de bestaande palen) en de onderlinge h.o.h. afstand van de nieuwe palen niet kleiner dan circa 1,5 meter. Op deze wijze wordt voorkomen dat de nieuwe palen het paaldraagvermogen van de bestaande palen negatief beïnvloeden. Om de bestaande constructie te ontlasten (in ieder geval niet meer te belasten dan in de huidige situatie) geldt als randvoorwaarde voor de nieuwe fundatie dat deze minimaal even stijf is (verticale veerstijfheid) als de bestaande fundatie. Op basis hiervan en de paalbelastingen wordt het PPN per stramien vastgesteld. A9GDW DOC 05250 VO R K13 ALG 002 rev. 1.0 7/8
3 GLOBALE TOETSING VAN HET ONTWERP ONDERBOUW Vooruitlopend op toetsingen van de constructieonderdelen in de DO fase is het voorliggende VO ontwerp globaal getoetst op constructieve haalbaarheid. 3.1 Toetsing pijlerbalk dimensies De geometrie van de pijlerbalk is getoetst. De constructieve hoogte bedraagt 600 mm. Nadere uitwerking in de DO fase. 3.2 Toetsing kolommen De kolommen worden in de DO fase getoetst. 3.3 Toetsing paalfundatie t.p.v. tussensteunpunten en landhoofden Ter indicatie geldt dat 9 palen per poer worden toegepast voor de tussensteunpunten. Het aantal palen onder de landhoofden is in de DO fase nader vast te stellen. De palen onder de steunpunten worden getoetst in de DO fase. 3.4 Toetsing bestaande constructie onderbouw Uitgangspunt is dat de uitbreidingen naast de bestaande constructie ervoor zorgen dat deze de bestaande constructie ontlasten (in ieder geval niet extra belasten). In de DO fase wordt aangetoond dat de belastingen op de onderbouw in de toekomstige situatie niet groter zijn dan de ontwerpbelastingen van de bestaande fundatie. In de volgende tabel wordt een overzicht gegeven van de verschillende veiligheidsniveaus en de hierbij behorende belastingfactoren. Blijvend 6.10 a Blijvend 6.10 b Verkeer Wind Overig veranderlijk β γg j,sup ξγg j,sup γ Q,1 γ Q,1 γ Q,1 Nieuwbouw 4,3 1,40 1,25 1,50 1,65 1,65 Verbouw 3,6 1,30 1,15 1,30 1,60 1,50 Gebruik 3,3 1,25 1,15 1,25 1,50 1,30 Afkeur 3,1 1,25 1,10 1,25 1,50 1,30 Tabel 1.1: Veiligheidsniveaus Voor de referentieperiode en restlevensduur geldt de volgende tabel: Referentieperiode Restlevensduur (jaar) (jaar) Nieuwbouw 100 100 Verbouw 30 30 Gebruik 30 30 Afkeur 15 1 Tabel 1.2: Referentieperiode en restlevensduur A9GDW DOC 05250 VO R K13 ALG 002 rev. 1.0 8/8