5.1 Inleiding

Het ontwerp van bruggen en de in rekening te brengen belastingen wijkt sterk af van het ontwerp van gebouwen. Dit omdat:

In tegenstelling tot gebouwen geldt in het bijzonder voor stalen bruggen dat de uiterste grenstoestand (ULS) m.b.t. de statische sterkte soms niet maatgevend is doch de eisen die voortvloeien uit de vermoeiingssterkte, stabiliteit en de bruikbaarheidsgrenstoestand. Dit levert de achterliggende gedachte dat voor het ontwerpen van een brug meestal wordt uitgegaan van een krachtsverdeling gebaseerd op de elasticiteitstheorie. Immers, een krachtsverdeling gebaseerd op de plasticiteitstheorie is alleen zinvol in de uiterste grenstoestand, hetgeen bijvoorbeeld qua toetsing van de vermoeiingssterkte voor de te beschouwen levensduur van de brug tot mogelijk te hoge spanningswisselingen kan leiden. Daarbij komt dat het m.b.t. stabiliteit van stalen plaatdelen uit kostenoverweging beter is te kiezen voor doorsnede klasse 3 –semi-gedrongen doorsneden (zonder plooiverstijvers etc.) dan voor doorsnede klasse 4 – slanke doorsneden (met plooiverstijvers etc.). In tegenstelling tot het veelvuldig toepassen van gewalste profielen bij gebouwen wordt bij bruggen meestal gewerkt met samengestelde doorsneden.

 

 

 

Figuur 5.1

Voorbeeld van staalbeton brug in aanbouw.

Er is een maatschappelijke trend waarneembaar van gestage groei in het goederenvervoer, zowel op het hoofdwegennet als het onderliggende wegennet (zie figuur 5.2). Hierbij moet gedacht worden aan een toename in zowel aantal als zwaarte van de vrachtauto’s, die afwijken van de oorspronkelijke ontwerpbelastingen die volgens de oude normen gehanteerd werden.

Ook zijn er op het gebied van de bandenconfiguratie ontwikkelingen die resulteren in hogere wegbelastingen. Zo is er sinds 1980 de trend om aanhanger- en opleggerassen niet meer te voorzien van dubbel gemonteerde "normale" banden, maar van enkel gemonteerde breedbanden (ook wel "super single" of "wide base" genoemd), die tot een hogere bandenspanning worden opgepompt (zie figuur 5.3). Dit resulteert in een kleiner contactvlak en hogere contactdruk met de rijvloer.

 

 

 

 


Figuur 5.2

Het gemiddeld aantal vrachtauto’s op het Nederlandse hoofdwegennet per werkdag per rijrichting.


 

 

Figuur 5.3

Voorbeeld van breedbandmontage (links) en dubbel gemonteerde banden (rechts).

Voor de vervoerder is het gebruik van de "super single" voordeliger. Immers,

In Europees kader wordt al meer dan 10 jaar onderhandeld over maximaal toelaatbare voertuigcombinatiegewichten, met als doel tot een harmonisatie te komen. Vanuit de vervoerswereld in Nederland wordt dit met grote belangstelling gevolgd omdat men streeft naar verruiming van de wettelijke mogelijkheden om zo te komen tot verdere vergroting van de efficiency voor de vervoerder.
Vanuit de veiligheidsfilosofie, semi-probabilistische methode, wordt bij ontwerp gewerkt met materiaalfactoren, grenstoestanden, belastingcombinaties en belastingfactoren. De soort belastingcombinatie en bijbehorende belastingfactor is afhankelijk van de beschouwde grenstoestand en bijkomstig voor sommige zaken ook afhankelijk van de aard van de toets.