Jetty Oosterdokseiland Projectnummer: Project: Onderdeel: Status: AD 157.057 BG.15.1040 Jetty Oosterdokseiland Uitgangspuntennotitie afmeerconstructie en drijvende steiger Jetty Ter Controle Opdrachtgever: De Boer & De Groot Industrieweg 16 8861 VH HARLINGEN Adonin B.V. Industrieweg 16 8861 VH HARLINGEN Tel.: 0517-533011 Fax: 0517-533588 Email: info@adonin.nl Datum Beschrijving revisie Rapportage Controle 11-12-2015 Rev. 0 Ing. P. Folmer Ing. F. Kootstra Adonin b.v. Harlingen KvK nr. 01103726 BTW nr. 8131.49.629.B.01 IBAN NL73RABO0328849693
Documenthistorie Revisie Datum Wijziging 0 11 December 2015 uitgangspuntennotitie Jetty Oosterdokseiland December 2015 Pagina 2 van 14
Inhoudsopgave 1. Algemeen... 4 1.1.1. inleiding... 4 1.1.2. Doel van het rapport... 4 1.1.3. Objectenboom... 4 2. Contractdocumenten, normen richtlijnen en software... 5 2.1. Contractdocumenten... 5 2.2. Normen... 5 2.3. Specifieke normen en richtlijnen... 5 2.4. Software... 5 3. Ontwerpeisen... 6 3.1.1. Ontwerpeisen Jetty Oosterdok (1.0)... 6 3.1.2. Ontwerpeisen Drijvende steiger (1.1)... 6 3.1.3. Ontwerpeisen Steigerconstructie (1.1.2)... 6 3.1.4. Ontwerpeisen afmeerconstructie Rondvaart (1.3)... 6 4. Geotechniek... 7 4.1. Waterstanden... 7 4.2. Bodemnivo... 7 4.3. Grond... 7 4.3.1. bodemprofiel... 7 4.3.2. Uitgangspunten paalberekening... 7 5. Constructie... 8 5.1. Materiaalgegevens... 8 5.1.1. Staal... 8 5.1.1. Hakorith... 8 5.1.2. Beton... 8 5.1.3. EPS... 8 5.2. Belastingen... 9 5.2.1. Belastingcombinaties algemeen... 9 5.2.2. Belastingcombinaties nautisch... 9 5.2.3. Belastingcombinaties drijfvermogen... 9 5.3. Permanente belastingen... 9 5.3.1. Eigen gewicht... 9 5.4. Veranderlijke belastingen... 10 5.4.1. Afmeerbelasting aanmeervoorziening... 10 5.4.2. Bolderkrachten afmeervoorziening... 10 5.4.3. Afmeerbelasting Jetty... 11 5.4.4. Bolderkrachten Jetty... 11 5.4.5. Windbelasting steiger... 12 5.4.6. Golfbelasting steiger... 12 5.4.7. Nuttige belasting... 12 5.5. Verplaatsingen... 12 5.5.1. Horizontaal... 12 5.5.2. Verticaal... 12 5.6. toleranties... 13 7. Grondonderzoek... 14 7.1. Dinoloket... 14 Jetty Oosterdokseiland December 2015 Pagina 3 van 14
1. Algemeen 1.1.1. inleiding Ten behoeve van het project Jetty oosterdokseiland dient een 310m lange steiger, 4 loopbruggen naar de wal, en een afmeerconstructie voor rondvaartboten te worden gerealiseerd. Adonin stelt in onderhavig rapport in opdracht van De Boer en de Groot de uitgangspunten voor de engineering van de afmeerconstructie en steigerconstructie op. Fig 1.1: situatie 1.1.2. Doel van het rapport Het doel van dit rapport is om de uitgangspunten met betrekking tot de onderstaande disciplines op te stellen: Infrastructuur Geotechniek Constructie Hiertoe zijn onderstaande uitgangspunten opgenomen in navolgende hoofdstukken en paragrafen: Contractdocumenten, normen en richtlijnen Ontwerpkeuzes en kansendossier (Grond)waterstanden Bodemopbouw, geotechnische parameters Belastingen en belastingcombinaties Maatgevende dwarsprofielen Ontwerpsnelheden Toe te passen materialen 1.1.3. Objectenboom Jetty Oosterdokseiland December 2015 Pagina 4 van 14
2. Contractdocumenten, normen richtlijnen en software 2.1. Contractdocumenten 2.2. Normen Tekeningen: IBA 30641-011-01 dd. 15-01-2015 Overzichtstekening jetty Oosterdok Documenten: IBA vraagspecificatie eisen contract 2014-072 Nota van Inlichtingen 30641 / 190859 dd. 14 april 2015 NEN-EN 1990 Eurocode 0 Grondslagen NEN-EN 1991 Eurocode 1 Belastingen NEN-EN 1992 Eurocode 2 Beton NEN-EN 1993 Eurocode 3 Staal NEN-EN 1995 Eurocode 5 Hout NEN-EN 1997 Eurocode 7 Geotechniek NEN-EN 9997 NL-geonorm Geotechniek 2.3. Specifieke normen en richtlijnen RVW 2011: Richtlijnen Vaarwegen d.d. oktober 2011; EAU2012 2.4. Software Microsoft Word; Microsoft Excel; Technosoft damwanden; Technosoft Balkroosters. Jetty Oosterdokseiland December 2015 Pagina 5 van 14
3. Ontwerpeisen 3.1.1. Ontwerpeisen Jetty Oosterdok (1.0) 002 De Jetty Oosterdok dient alle van toepassing zijnde belastingen te kunnen dragen 006 De waterdiepte dient tussen de Drijvende Steiger en de Oosterdokskade over de gehele breedte minimaal NAP - 1,80m te zijn 008 De Palen die in de bodem van het Oosterdok zijn gefixeerd en uitsluitend dienen voor de fixatie van de drijvende steiger dienen vanaf het wateroppervlak, de steiger en de kade niet zichtbaar te zijn 009 Palen die in de bodem van het Oosterdok zijn gefixeerd en welke dienen om de Drijvende Steiger en/of de Bruggen te fixeren / ondersteunen dienen in het horizontaal vlak een onderlinge tussenruimte van minimaal 4,0m te hebben 010 De ontwerplevensduur van de Jetty Oosterdok is 50 jaar 3.1.2. Ontwerpeisen Drijvende steiger (1.1) 018 De Drijvende Steiger dient drijvend te zijn 020 De Drijvende steiger dient met een fluctuatie van het waterpeil van minimaal 0,6m mee te kunnen bewegen 021 De Drijvende Steiger dient in het horizontaal vlak (x- en y-vlak) gefixeerd te zijn 022 Bij een volledige belasting van 3kN/m2 op het Steigerdek van de Drijvende Steiger dient de bovenzijde van het Steigerdek minimaal 0,1m boven het waterpeil te zijn 027 De bovenkant van het gehele Steigerdek dient zich in onbelaste situatie op 0,6 m +/- 2mm boven de waterspiegel te bevinden 028 De Drijvende Steiger dient voorzien te zijn van aanmeervoorzieningen voor pleziervaart conform tek. Overzichtstekening C011-0-BE 030 De afstand tussen het metacentrum (M) en het gewichtspunt (G) van de Drijvende Steiger dient minimaal 0,5m te zijn 031 De technische levensduur van de Bevestigingsonderdelen van de Drijvende Steiger dient minimaal 50 jaar te zijn 033 De Drijvende Steiger dient modulair te zijn uitgevoerd zodat de Modules in de gebruiksfase met behulp van handgereedschap losgekoppeld kunnen worden 034 De horizontale fixatie van de Drijvende Steiger aan de Palen die in de bodem van het Oosterdok zijn gefixeerd dient vanaf het Steigerdek bereikbaar te zijn 039 De Drijvende Steiger dient constructief onafhankelijk van de bestaande kademuur van de Oosterdokskade te zijn 3.1.3. Ontwerpeisen Steigerconstructie (1.1.2) 053 De technische levensduur van de Steigerconstructie dient minimaal 50 jaar te zijn 054 De onderkant van de Steigerconstructie dient ten alle tijden minimaal 0,3m boven het theoretisch waterbodemprofiel (NAP -3,6m) te zijn 056 De Steigerconstructie dient zich enkel onder het Steigerdek te bevinden 057 De materialen van de Steigerconstructie dienen minimaal 50 jaar onderhoudsvrij te zijn 3.1.4. Ontwerpeisen afmeerconstructie Rondvaart (1.3) 098 De Aanmeervoorziening Rondvaart dient als op- en afstap tussen het Steigerdek en de rondvaartboten 099 De Aanmeervoorziening Rondvaart dient gelijktijdig plek te bieden aan minimaal twee rondvaartboten 100 De afmetingen van de Aanmeervoorziening Rondvaart dienen conform het vooraanzicht van tekening Op,- afstapsteiger Prinsengracht 259-267 te zijn 101 De op- en afstapvoorziening van de Aanmeervoorziening Rondvaart dient drijvend te zijn 102 De op- en afstapvoorziening van de Aanmeervoorziening Rondvaart dient de fluctuatie van de Drijvende Steiger te kunnen volgen 103 De bovenzijde van de op- en afstapvoorziening van de Aanmeervoorziening Rondvaart dient op waterpeil +0,75m te zijn 104 De Aanmeervoorziening Rondvaart dient direct aan de Drijvende Steiger te zijn gesitueerd 105 De Aanmeervoorziening Rondvaart dient aan de zuidwest zijde van de Jetty Oosterdok te zijn gesitueerd conform tek: Overzichtstekening C011-0-BE Jetty Oosterdokseiland December 2015 Pagina 6 van 14
4. Geotechniek 4.1. Waterstanden Maatgevend waterstand: NAP -0,40 m (gemiddeld) NAP -0,60 m (LLW) NAP 0,00 m (HHW) 4.2. Bodemnivo Bodemnivo: NAP -3,60 m 4.3. Grond 4.3.1. bodemprofiel Op basis van het grondonderzoek (Dinoloket), is in combinatie met tabel 2.b. van Eurocode 7 onderstaande bodembeschrijving opgesteld. Niveau Grondsoort Y / Y sat Sterkte t.o.v. N.A.P. kn/m³ c (kpa) φ -3.60 Klei, zwak zandig 15 / 15 0 22,5-7 Klei, slap 14 / 14 0 17,5-15 Zand, sterk siltig 18 / 20 0 32,5 4.3.2. Uitgangspunten paalberekening Representatieve bedding paal zal aan de hand van Menard worden bepaald. Voor toets van de aanvaring zal de berekende bedding uit conservatief oogpunt worden verhoogd met een factor 2 Voor de sterkte van de grond worden schelpfactoren conform onderstaande tabel aangehouden. Jetty Oosterdokseiland December 2015 Pagina 7 van 14
5. Constructie 5.1. Materiaalgegevens 5.1.1. Staal Staal: S235 / S355J Bouten: 8.8 Bij de berekening van de nieuwe staalconstructie zal rekening worden gehouden met reductie ten gevolge van corrosie. Levensduur is 50 jaar. Conform Cur 166 moet voor constructies in zoet water rekening worden gehouden met een reductie door corrosie van 0.012mm/jaar. Er zal rekening worden gehouden met een reductie door corrosie van 50jaar * 0.012 = 0.6mm per zijde. Indien onderdelen thermisch verzinkt worden uitgevoerd, wordt geen reductie ten gevolge van corrosie toegepast. 5.1.1. Hakorith 5.1.2. Beton 5.1.3. EPS De met staal ondersteunde wrijfgordingen van de afmeerconstructie zullen worden uitgevoerd in Hakorith UMHWPE-standaard. Drijverconstructie steiger word uitgevoerd in wanden / vloeren van vezelversterkt beton. Betonkwaliteit f ck f cd f ctd f ctm E cm [N/mm 2 ] [N/mm 2 ] [N/mm 2 ] [N/mm 2 ] [N/mm 2 ] C30/37 30 20,0 1,35 2,90 33000 Milieuklasse: XC4, XD3, XF4 Chlorideklasse: Beton met wapening Hulpstof: Superplastificeerder Vulstof: Kunststofvezel Toeslagstof: Grind 4-16 Vulstof: Staalvezel Als vulling van de drijvende steiger wordt EPS 60 toegepast als bekistingmateriaal. Dit verzorgt tevens het drijfvermogen. Jetty Oosterdokseiland December 2015 Pagina 8 van 14
5.2. Belastingen 5.2.1. Belastingcombinaties algemeen Uit NEN-EN 1990 volgen de volgende voorwaarden voor constructies in CC1: de steiger ligt niet in een economisch belangrijke route, => voldoe t=> risico is bereikbaarheid Sea Palace. Steiger is modulair ontworpen. Bij bezwijken onderdeel is deze gemakkelijk, waardoor economische gevolgen te verwaarlozen zijn. het aantal vrachtwagens is minder dan 2 000 per jaar per rijstrook en => voldoet er is een beperkt risico op grote maatschappelijke of letselschade. => steiger waarschuwt bij overbelasting. Risico op overbelasting wordt daarmee verwaarloosbaar. Kies gevolgklasse CC1/RC1 ULS => Kfi = 0,9 6.10 a ULS => (γ f;g = 1,2 en γ f;q1 = 1,35 * ψ0) 6.10 b ULS => (γ f;g = 1,08 en γ f;q1 = 1,2 en γ f;qi = 1,2 * ψ0) 5.2.2. Belastingcombinaties nautisch Conform EAU2012 gelden de volgende factoren: Belastingfactor botsbelasting: 1,0 Materiaalfactor botsbelasting: 1,1 Belastingfactor bolderkracht: 1,2 5.2.3. Belastingcombinaties drijfvermogen Gezien het waarschuwend vermogen van de steiger wordt het drijfvermogen getoetst aan de hand van: Belastingfactor drijfvermogen: 1,0 5.3. Permanente belastingen 5.3.1. Eigen gewicht Staal γ staal = 78.5 kn/m³ EPS 60 γ staal = 1.1 kn/m³ Beton (staalvezelversterkt) γ staal = 25.0 kn/m³ Hout (accoya) γ staal = 5.1 kn/m³ KLP (kunststof liggers) γ staal = 8.0 kn/m³ Jetty Oosterdokseiland December 2015 Pagina 9 van 14
5.4. Veranderlijke belastingen 5.4.1. Afmeerbelasting aanmeervoorziening Uit de NVI 116008 volgt dat er moet worden gerekend op: - Baggerboot 38.05x5.05m (maatgevend) - gewicht bedraagt 250 ton - vaarsnelheid schip is maximaal (v) 1.4m/s = 5kM/h - Maximale aanvaarhoek is 10 - Berghout van de schip bevindt zich op 1.0m boven waterniveau. Uit NVI 116008 volgt dat er moet worden gerekend op: - rondvaartboot L*B*D = 25m*4,5*1,3m - gewicht bedraagt 35 ton - vaarsnelheid schip is maximaal (v) 0.83m/s = 3kM/h - Maximale aanvaarhoek is 15 - Berghout van de schip bevindt zich op 1.0m boven waterniveau. Berekening aanvaar belasting volgens EAU2012 art. 13.3.2 datum: Invoergegevens Ekin 5,58 knm Kinetische energie E kin = 1/2 * (Ms + Mw ) * ((Vs*Tan A)^2) * Ce*Cm*Cs*Cc Ms 250,99 ton w aterverplaatsing schip Ms = Ro * L * B * D * Cb Cm 1,79 (-) massa meebew egend w ater Cm = 1+ 2 * (ds/bs) Vs 1,40 m/sec snelheid van het schip en het w ater zie tabel 1 A 10,00 gr aanvaarhoek Sin A= 0,174 Ro 1,00 ton/m3 dichtheid w ater L 35,00 m lengte schip B 5,05 m breedte schip D 2,00 m diepgang schip Cb 0,71 (-) blokcoefficient schip, afhankelijk van massa / lengte verhouding Ce 0,42 (-) excentriciteitscoefficient i.v.m. schuin aanvaren sk²/(k²+r²) Cs 1,00 (-) zachtheidscoefficient Cc 1,00 (-) Configuratiecoefficient k 10,15 m 0.29*L a 11,67 m 2/3*(L/2) r 11,94 m?(a²+(b/2)²) Maatgevende afmeerbelasting: E= 5.6 knm 5.4.2. Bolderkrachten afmeervoorziening Uit de NVI 116007 volgt een troskracht van 40kN. Jetty Oosterdokseiland December 2015 Pagina 10 van 14
5.4.3. Afmeerbelasting Jetty Jetty dient te worden berekend op normaal afmeren door recreatievaart. Afmeren door stuurfouten wordt niet beschouwd. Er mag enkel aan de zijde tussen kade en steiger worden afgemeerd (7,0m breedte). Boten zullen elkaar moeten kunnen passeren dus maximale breedte schip is ca 3,0m. Voor die situatie is de maximale afmeerhoek hierbij is 15gr. Bij grotere schepen zal de afmeerhoek dermate afnemen (snelheid wordt kwadratisch gereduceerd ten opzichte van massa toename) dat dit geen maatgevende situatie op zal leveren. Derhalve wordt gerekend met onderstaande sloep. - Recreatievaart: sloep 9.5x3.0x0.75m - gewicht bedraagt 8 ton - vaarsnelheid schip is maximaal (v) 1.5m/s - Maximale aanvaarhoek is 15 - Berghout van de schip bevindt zich op 0.5m boven waterniveau. Berekening aanvaar belasting volgens EAU2004 art. 13.3.2 datum: Invoergegevens Ekin 0,35 knm Kinetische energie E kin = 1/2 * (Ms + Mw ) * ((Vs*Tan A)^2) * Ce*Cm*Cs*Cc Ms 8,02 ton w aterverplaatsing schip Ms = Ro * L * B * D * Cb Cm 1,50 (-) massa meebew egend w ater Cm = 1+ 2 * (ds/bs) Vs 1,50 m/sec snelheid van het schip en het w ater zie tabel 1 A 15,00 gr aanvaarhoek Sin A= 0,259 Ro 1,00 ton/m3 dichtheid w ater L 9,50 m lengte schip B 3,00 m breedte schip D 0,75 m diepgang schip Cb 0,38 (-) blokcoefficient schip, afhankelijk van massa / lengte verhouding Ce 0,38 (-) excentriciteitscoefficient i.v.m. schuin aanvaren sk²/(k²+r²) Cs 1,00 (-) zachtheidscoefficient Cc 1,00 (-) Configuratiecoefficient k 2,76 m 0.29*L a 3,17 m 2/3*(L/2) r 3,50 m?(a²+(b/2)²) Maatgevende afmeerbelasting: E= 0.35 knm Als minimum waarde van de botskracht zal praktisch 40kN worden aangehouden. 5.4.4. Bolderkrachten Jetty Op de sloep wordt gerekend met een windband van 2,0m hoogte (boot vol met mensen) Windgebied II, terreincategorie 2 (onbebouwd) (NEN-EN 1991-1-4 art.4.5) q p = 0,6 C s C d = bouwwerkfactor (NEN-EN 1991-1-4 art.6.2) h<15m C s C d = 1,0 q w;k = (0,8+0,5) x 0,85 x 2,0m x 0,6 = 1,32 kn/m 1 Windbelasting per bolder: F w;k =windkracht F w;k = q w;k x A ref = 1,32 x 8,5 = 11.3 kn / 2 trossen = 5.6kN troskracht per bolder Jetty Oosterdokseiland December 2015 Pagina 11 van 14
5.4.5. Windbelasting steiger Conform NEN-EN 1991-1-4 windbelastingen wordt de windbelasting bepaald. Op de steiger wordt gerekend met een windband van 2,3m hoogte (steiger vol met mensen) Windgebied II, terreincategorie 2 (onbebouwd) (NEN-EN 1991-1-4 art.4.5) q p = 0,6 C s C d = bouwwerkfactor (NEN-EN 1991-1-4 art.6.2) h<15m C s C d = 1,0 q w;k = (0,8+0,5) x 0,85 x 2,3m x 0,6 = 1,52 kn/m 1 Windbelasting per paal (h.o.h. 22,0m): F w;k =windkracht F w;k = q w;k x A ref = 1,52 x 22,0 = 33.5kN windbelasting per paal Horizontale fixatie Sea Palace valt buiten de scope. 5.4.6. Golfbelasting steiger Golfbelasting zal ontstaan door langsvarende schepen. Gezien de beperkte afmetingen van het voorliggende vaarwater worden windgolven verwaarloosd. Er zal rekening worden gehouden met een gemiddelde golfhoogte van 0.15m over de gehele steiger, wat overeenkomt met een extreme golfhoogte van 0,3m ten opzichte van waterlijn. In de gebruiksituatie ligt de steiger ca. 0,55m in het water. Golfdruk = (0,5+0.15) x 10 = 6.5kN/m1 x (0,5+0,15) x 0,5 = 2.11kN/m 1 reactie = 0,5m x 10 = 5kN/m 1 x 0,5m x 0,5 = 1.25kN/m 1 - resulterende golfdruk = 0.86kN/m 1 Golfdruk niet maatgevend ten opzichte van windbelasting. 5.4.7. Nuttige belasting Conform vraagspecificatie wordt ten behoeve van drijfvermogen gerekend op: q k = 3 kn/m² ψ 0 = 1,0 Conform vraagspecificatie wordt ten behoeve van sterkte van de constructie gerekend op: q k = 5 kn/m² ψ 0 = 1,0 Aanvullend hier op zal worden gerekend op F k = 3 kn (0,1mx0,1m) ψ 0 = 1,0 5.5. Verplaatsingen 5.5.1. Horizontaal 5.5.2. Verticaal Vervormingen n.a.v. bolderkracht maximaal = 100mm Vervormingen n.a.v. afmeren maximaal = 150mm Uit de vraagspecificatie volgt: Bij een volledige belasting van 3kN/m 2 op het Steigerdek van de drijvende Steiger dient de bovenzijde van het Steigerdek minimaal 0,1m boven het waterpeil te zijn De bovenkant van het gehele Steigerdek dient zich in onbelaste situatie op 0,6 m Jetty Oosterdokseiland December 2015 Pagina 12 van 14
5.6. toleranties Bij het bepalen van het de positie van de steiger dient rekening te worden gehouden met bouwtoleranties. Tabel 6.3.1 geeft een overzicht van de toleranties. Tabel 6.3.1 Toleranties horizontaal steiger Onderdeel Toelichting Extreem (mm) Bouwafwijking De toelaatbare afwijking in de geometrie 30 15 Reserve Onvoorziene afwijking 10 5 Benodigd 40 20 Toegepast 25 Tabel 6.3.1 Toleranties verticaal steiger Onderdeel Toelichting Extreem (mm) Afwijkingen eigen gewicht Afwijking in de aannames van de eigen gewichten (lassen staal, hout nat/droog, beton, EPS) Verwacht (mm) Verwacht (mm) 65 50 Aanhangend Regenwater en vuil op beton. 30 20 vuil Reserve Onvoorziene afwijking / ballancering 20 15 Benodigd 115 85 Toegepast Te balanceren 85 Eis is dat de steiger in de onbelaste situatie 0,6m boven waterstand wordt aangelegd. Regelballast voor uitlijnen steiger wordt geplaatst om bovenstaande waarde ook op langere termijn te kunnen benaderen. Jetty Oosterdokseiland December 2015 Pagina 13 van 14
7. Grondonderzoek 7.1. Dinoloket Jetty Oosterdokseiland December 2015 Pagina 14 van 14