6.3.2.2 Vermoeiingssterkte

De wijze van beoordelen van de vermoeiingssterkte staat beschreven in ENV1992-2 art. 9.2.
De algemene procedure voor bepaling van de vermoeiingssterkte van stiftdeuvels is als volgt:
* bepaal, eventueel door gebruik te maken van invloedslijnen, de spanning s p,max ,t p,max en s p,min ,t p,min



* bepaal de referentie spanningsrange D
s p met
* bepaal de equivalente spanningsrange D
s E resp. D t E, ;



Hierin zit het optredende spanningsspectrum en gestandaardiseerd aantal wisselingen van 2*106 verwerkt.

met


en

met (voor bruggen met een overspanning max. ca. 80 m)

l "damage equivalence factor"

l 1 brengt het soort onderdeel in rekening (invloedslijnparameter);

De belangrijkste parameter hierbij is de in rekening te brengen lengte.
(Zie figuur 9.2 van ENV 1993-2: 1997).

l 2 brengt het transportvolume in rekening volgens de relatie (uitsluitend geldig voor deuvels):

Qm1 = het gemiddelde transportgewicht (rijstrook langzaam verkeer)
N0bs = het aantal transporten (rijstrook langzaam verkeer per jaar).

 Voor vermoeiingsanalyse belastingmodel 3 geldt:

Q0 = 480 kN

N0 = 0,5*106

l 3 brengt de ontwerplevensduur van de brug in rekening volgens de relatie:

tLd = de ontwerplevensduur van de brug.

l 4 brengt in rekening het zwaar verkeer op andere rijstroken dan de rijstrook voor zwaar verkeer.

De waarde voor l max is afhankelijk van de overspanning en doorsnede locatie (veldmidden, steunpunt) en varieert van ca. 1,6 tot 2,7.

Voorts moet conform ENV 1994-2:1997 gerekend worden met een toeslagfactor D j fat wanneer de dwarskracht wordt berekend veroorzaakt door verkeer nabij een voegovergang en een toeslagfactor j fat voor het in rekening brengen van oppervlakte- kwaliteit rijdek.

Voor toetsen van de vemoeiingssterkte wordt onderscheid gemaakt of de plaat (flens) waaraan de deuvel is gelast wel of niet veroorzaakt door buiging en/of normaalkracht op trek wordt belast

 

* als de maximum spanning in de flens s p,max druk is (behorende bij belastingmodel: karakteristieke belasting): .

Veronderstel dat bezwijken van een deuvel geen consequentie heeft t.a.v. bezwijken van de brug, dan geldt g Mf = 1.00

D t c = 95 N/mm2, de referentiewaarde behorende bij Nc = 2 * 106 wisselingen.

Enige toelichting hierop.
De vermoeiingssterkte voor de stiftdeuvelverbinding, uitgaande van normaal beton, wordt bepaald door:

met:
N = aantal spanningswisselingen
m = 8 (hellingshoek-constante vermoeiingscurve)
log10 a = 22,123
D t R = schuifspanningsinterval.

 

 

 

 

 

 



Figuur 6.7

Vermoeiingssterkte stiftdeuvel bij staalbeton brug.

 

* als de maximum spanning in de flens s p,max trek is (behorende bij belastingmodel: infrequente
belasting):

- afzonderlijke toets van de deuvel


- afzonderlijke toets van de flens

De waarde voor D s c volgt uit art. 9.6.2.1. van ENV 1993-1-1:1992.

Het detail categorie stiftdeuvel flens:

D s c = 80 N/mm2, de referentiewaarde behorende bij Nc = 2 * 106 wisselingen.

- interactie deuvel - flens

De grootste waarde voor s p,max zal veelal niet tegelijkertijd optreden bij t p,max. Vandaar de interactieformules:


met:
D s E,c = spanningswisseling bij D t E

D t E,c = spanningswisseling bij D s E

Rekenvoorbeeld

Gegeven:
- ligger statisch bepaald opgelegd: l 1 = 1,55
- verdeling vrachtverkeer l 4 = 1,00
- spanningsrange bij oplegging (afschuifkracht deuvel) D t p = 45 N/mm2
- het gemiddelde transportgewicht: Qm1 = 300 kN
- aantal transporten: N1 = 0,25E6
- ontwerplevensduur tLd = 50 jaar
- enkele rijstrook voor zwaar verkeer
- veroorzaakt door voegovergang: D j fat = 1,3
- stiftdeuvels geplaatst op bovenflens plaatligger.

Gecontroleerd wordt de vermoeiingssterkte van de stiftdeuvelverbinding nabij oplegging.

 De bovenflens boven de eindoplegging wordt nauwelijks belast. Daarbij komt ook nog dat er alleen sprake is van drukspanning. M.a.w. de aansluiting deuvel flens behoeft geen verdere controle.