CROW-CUR Aanbeveling 124:2019
Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaducten van decentrale overheden

CROW-CUR Aanbeveling 1\424\f2019 Con\btructieve veili\4gheid bestaande bruggen \Ren viaducten van decentrale ove\Rrheden CROW-CUR Aanbeveling 1\424\f2019 Con\btructieve \4veiligheid be\btaand\4e bruggen en viadu\4cten van decentral\4e overheden RUGDIKTE NOG BEPALEN CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_cv_Scanlaser.indd 1-3 18-09-19 11:27 Colofon CR\fW-CUR \banbeveling 124:2019 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaducten van decentrale overheden uitgave CR\fW, Ede artikelnummer \b\b124:2019 foto cover Brug0612 Neel Dolfbrug in de Burgemeester Roëllstraat over de Frans Bastiaansestraat in \bmsterdam Foto: Edwin van Eis vormgeving Inpladi bv, Cuijk pod Scanlaser bv, Zaandam productie CR\fW bestellen Deze uitgave is via de webshop bij CR\fW te bestellen. Zie voor de actuele verkoopprijs www.crow.nl/shop Over CROW CR\fW bedenkt slimme en praktische oplossingen voor vraagstukken over infrastructuur, openbare ruimte, verkeer en vervoer in Nederland. Dat doen we samen met externe professionals die kennis met elkaar delen en toepasbaar maken voor de praktijk. CR\fW is een onafhankelijke kennisorganisatie zonder winstoogmerk die investeert in kennis voor nu en in de toekomst. Wij streven naar de beste oplossingen voor vraagstukken van beleid tot en met beheer in infrastructuur, openbare ruimte, verkeer en vervoer en werk en veiligheid. Bovendien zijn wij experts op het gebied van aanbesteden en contracteren. CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_cv_Scanlaser.indd 4,6 18-09-19 11:27 CROW-CUR Aanbeveling 1\424\f2019 Con\btructieve veili\4gheid bestaande bruggen \3en viaducten van decentrale ove\3rheden CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 1 11-09-19 10:36 CROW Po s t b u s 3 \f, 6 \f 1\b B A E de Te lefo o n (\b31 8 ) 69 5 3 \b \b E-mail klantenservice@crow.nl Website w w w.crow.nl September 2\b19 ISBN: 9\f8 9\b 6628 6\f1 9 CR OW e n d e g e n e n d i e a a n d e ze p u b l i c at i e h e b b e n m e e - gewerkt, hebben de hierin opgenomen gegevens zorg - vuldig verzameld naar de laatste stand van wetenschap e n te ch n i e k . D e s o n d a n k s k u n n e n e r o n j u i s t h e d e n i n d e ze publicatie voorkomen. Gebruikers aanvaarden het risico daarvan. CR OW s l u it , m e d e te n b e h o e ve v a n d e g e n e n d i e a a n deze publicatie hebben meegewerkt, iedere aansprake - l i j k h e i d u it vo o r s ch a d e d i e m o cht vo o r t v l o e i e n u it h et gebruik van de gegevens. D e i n h o u d v a n d e ze p u b l i c at i e v a lt o n d e r b e s ch e r m i n g v a n d e a ute u r s wet . De auteursrechten berusten bij CROW. CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 2 11-09-19 10:36 Deze CROW-CUR Aanbeveling is opgesteld door SBRCURnet commissie/CROW-werkgroep "Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaducten van decentrale overheden\f e n g e ef t richting om bestaande bruggen en viaducten van decentrale overheden aantoonbaar aan de eisen van de vigerende regelgeving omtrent de constructieve veiligheid te laten voldoen. De materialen in bestaande bruggen kunnen zijn aangetast en het verkeer over de bruggen kan qua aantallen en gewicht in de afgelopen decennia zijn toegenomen. De kennis over de regelgeving, of de bruggen nog voldoen aan de gestelde eisen met betrekking tot de constructieve veiligheid, is bij de decentrale overheden niet of slechts versnipperd beschikbaar. Samen met de introductie van de Euro co d e s in 2\b1 2 e n d e aanv ullin g e n in d e N EN 8\f\b \b -se rie m aak t dit dat d e b r u g g e n ve e l a l o p basis van onbekendheid preventief worden versterkt of vervangen of juist in een mogelijk onveilige staat worden gehandhaafd. De vraag naar een CROW-CUR Aanbeveling met een helder overzicht voor de beoordeling van de constructieve veiligheid van kunstwerken is juist nu actueel omdat veel bruggen hun theoretische leve nsduur b e re ik t h e b b e n of b in n e n ko r t gaan b e re ike n . Er zijn n aar sch at tin g 55 .\b \b \b b r u g g e n e n v ia du c te n in N e d e r l an d waar van h et gro ot s te d e e l in b e h e e r e n/of e i g e n d o m is van d e ce ntr a le overheden. Het mogelijk moeten trefen van instandhoudingsmaatregelen kost naar verwachting miljarden euro's. Daarnaast leveren de afsluitingen die hiermee gepaard gaan verkeershinder op, hetgeen met maatschappelijke kosten en imago-schade gepaard gaat. De inhoud van deze CROW-CUR Aanbeveling is voorafgaand aan het verschijnen, gedeeld met de verschillende vertegenwoordigers van relevante normcommissies van NEN. De daaruit volgende rea c tie s e n co m m e nt are n zijn vo o r zove r a l s m o g e lijk ve r we rk t in d e ze ve r sie. Deze CROW-CUR Aanbeveling is in het bijzonder bedoeld voor bruggen en viaducten van decen- trale overheden. In dat kader wordt opgemerkt, dat de wijzigingsbladen NEN 8\f\b\b:2\b11/A1: 2\b19 en NEN 8\f\b1:2\b11/A1: 2\b19, die hier speciaal voor zijn opgesteld, ten tijde van het verschijnen van deze CROW-CUR Aanbeveling, nog niet zijn gepubliceerd. Om die reden zijn de betrefende wijzigings bladen niet meegenomen in deze Aanbeveling. In het hoofdstuk, waar de wijzigings - b laden vooral betrekking op hebben (hoofdstuk \f), wordt wel een toelichting gegeven op de strekking ervan. Voorwoord CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 3 11-09-19 10:36 O p het m om e nt van het ve r \bchijne n van deze CROW- CUR A anb eve ling wa\b de \bamen\btelling van de commi\b\bie al\b volgt\fing. M. (Marc) Bruchner (lid), Gemeente Amsterdam ir. K. (Kambiz) Elmi Anaraki (lid), Gemeente \botterdam S.P. (Sjoerd) Klompmaker MSc BSc (lid), G e m e e nte D e n H aa g ing. C. (Kees) Köhler (lid), Provincie Noord-Brabant ing. P.J. (John) van der Laarse (lid), Gemeente \botterdam ir. M. (Marten) van der Plaat (lid), Gemeente Amsterdam ing. E. (Eef) Uiterwijk (voorzitter), Provincie Overijssel drs. E. (Erwin) Vega (secretaris), C\bOW dr.ir. A.H.J.M. (Adri) Vervuurt (rapporteur), TNO dr.ir. P.H. (Paul) Waarts (vice-voorzitter), Provincie Noord-Holland ir. P.A.J.A.T. (Patrick) Willemen (lid), BW T \bot te rdam , nam e ns CO B c ing. M. (Marcel) Willemse (lid), Provincie Noord-Holland Inhoudelijke bijdragen aan de CROW-CUR Aanbeveling zijn geleverd door\f dr.ir. A. (Ane) de Boer, A n e d e B o e r Te ch n isch A d v ies ing. W.G.M.(Wim) Freriks MSc, Movares F.G.A. (Frank) Linthorst, Witteveen+Bos ing. E. (Elly) Romme-van Wingerden MSEng, Witteveen+Bos dr.ir. N.P.M. (Nico) Scholten, Stichting Expertisecentrum \begelgeving Bouw ir. R.P.H. (Rob) Vergoossen, \boyal HaskoningDHV CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 4 11-09-19 10:36 Inhoud Voorwoord 3 Inhoud 5 1 Inleiding 8 1 .1 Onderwerp 8 1 .2 Doelstelling 8 1 .3 Toepassingsgebied 8 1 .4 Leeshulp 9 2 T ermen en denitie\b 10 3 Beoordeling\bkader 12 3.1 Inleiding 12 3.2 W ettelijk kader 13 3.2.1 Algemeen 13 3.2.2 Restlevensduur 15 3.2.3 Rechtens verkregen niveau 16 3.3 V eiligheidslosoe bestaande bouw 16 3.3.1 Veiligheidseisen bestaande bouw 16 3.3.2 Kostenaspect en menselijke veiligheid 16 3.3.3 Beoordeling zonder dat het kunstwerk wordt veranderd 1\f 3.3.4 Gedeeltelijk vernieuwen, veranderen of vergroten (verbouw) van een kunstwerk 18 3.3.5 Gevolgklassen 18 3.3.6 Toetsing 19 3.4 B eweegbare bruggen 21 4 B eoordeling\bproce\b 22 4.1 Inleiding 22 4.2 R isicogestuurde prioritering 22 4. 2.1 O bjectrisicoanalyse 22 4 .2.2 Beoordelingsaspecten 24 4.2.3 Risicoscore 25 4.3 V ericatieberekening constructieve veiligheid 2\f 4.3.1 Inleiding 2\f 4 .3.2 Uitgangspuntennotitie 2\f 4.3.3 Kwanticeren conservatismes 28 4.3.4 Vervolgstappen 28 4.4 P roefbelasten 29 5 I nform atie e n archief 30 5.1 Inleiding 3\b 5.2 Archiefgegevens 3\b 5.3 Archiefonderzoek 31 5.3.1 Doel 31 5.3.2 Brongegevens 31 5.3.3 Analyse en aandachtspunten 32 5.4 V ericatie van gegevens 33 5.5 O nderzoek op locatie 33 5.5.1 Onderzoek en diepgang 33 5.5.2 Constructieve inspectie 34 5.5.3 Onderzoek aan de fundering 34 CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 5 11-09-19 10:36 6 Materiaaleigen\bchappen 36 6.1 Inleiding 36 6.2 Beton 36 6.3 Betonstaal 38 6.4 Voorspanstaal 4\b 6.5 C onstructiestaal 41 6.6 Metselwerk 43 6.\f Hout 44 6.8 O ndergrond 46 7 Bela\btingen 48 \f. 1 Inleiding 48 \f. 2 V igerende belastingnormen 48 \f. 3 R ekenwaarde van de verkeersbelastingen 49 \f. 3 . 1 Inleiding 49 \f. 3 . 2 De belastingfactor 49 \f.3.3 Aantallen vrachtwagenpassages 49 \f. 3 . 4 Referentieperiode en trendfactor 5\b \f. 3 . 5 De rijstrookindeling 5\b \f. 4 W isselende verkeersbelastingen (vermoeiing) 51 \f. 4 . 1 Algemeen 51 \f. 4 . 2 Instandhouding op basis van inspecties 51 \f. 5 A lternatieve bepaling van de verkeersbelasting 52 \f. 5 . 1 Inleiding 52 \f. 5 . 2 Verkeersbelastingmodel voor bruggen met een onthefngsbeperking 52 \f. 5 . 3 Ontwerpwaarde afgeleid van belastingmetingen 52 8 R ekenmethodiek 54 8.1 Inleiding 54 8.2 Introductie voor de beheerder 55 8.2.1 Berekenen en toetsen 55 8.2.2 Modellering 55 8.2.3 Aanvangsniveau 6\b 8 .2.4 Conservatismes 6\b 8.3 Modelverjningen 6\b 8.3.1 Inleiding 6\b 8.3.2 Modeltype 62 8.3.3 Geometrie 62 8.3.4 Materiaalmodellering 64 8.3.5 Belastingen 66 8.3.6 Opleggingen 66 8.3.\f Schade 6\f 8.4 Analysemethoden 6\f 8.4.1 Inleiding 6\f 8.4.2 Fysisch niet-lineair gedrag 6\f 8.4.3 Geometrisch niet-lineair gedrag 69 8.4.4 Tijdsafhankelijk gedrag 69 8.4.5 Probabilistische analysemethode \f\b CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 6 11-09-19 10:36 Referentie\b 71 Literatuur 73 Bijlagen 1 D uurzame beschikbaarheid informatie bruggen \f5 2 O bje c t Info rm atie D o cum e nt Eise n \f8 3 R egistratie constructieve schades 82 4 M ogelijke materiaalonderzoeken 9\b CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 7 11-09-19 10:36 1.1 Onderwerp D e ze CROW- CU R A an b eve lin g sluit aan o p b e s t aan d e re g e lg ev in g e n g e ef t richtlijn e n e n p ro ce - dures voor de beoordeling van de constructieve veiligheid van bestaande bruggen en viaducten van decentrale overheden. Dit heeft enerzijds betrekking op de prioritering voor de beoordeling van een areaal aan kunstwerken (bruggen en viaducten) en anderzijds de beoordeling van de constructieve veiligheid van individuele objecten. D e CROW- CU R A an b eve lin g g e ef t hie r to e e e n to e lichtin g o p d e b e p a lin g van d e e i g e nsch ap p e n van de verschillende van toepassing zijnde materialen, de aan te houden verkeersbelastingen en het te hanteren betrouwbaarheidsniveau. De basis hierbij is dat op verantwoorde wijze het maxi - male uit de constructie wordt gehaald, dat wil zeggen dat eventueel aanwezige conservatieve aannames in een beoordeling zo veel als mogelijk worden geïdenticeerd en vermeden waar nodig en mogelijk. Verder wordt in de CROW-CUR Aanbeveling ingegaan op de bepaling van de krachtswerking voor de beoordeling van de constructieve veiligheid. Ook voor de krachtswerking is het uitgangspunt dat deze, indien nodig, zo nauwkeurig mogelijk wordt bepaald met als doel om het werkelijke g e dr a g van e e n co ns tr u c tie zo g o e d m o g e lijk te b e n a d e re n . Gezien het grote aantal aspecten dat bij de beoordeling van de constructieve veiligheid van bestaande constructies moet worden beschouwd en de grote verscheidenheid aan constructies is het niet mogelijk om volledig te zijn. De focus van deze CROW-CUR Aanbeveling ligt daarom op de veiligheidslosoe, het beoordelingsproces, verkeersbelastingen, materiaaleigenschappen en het constructief gedrag. 1.2 Doel\btelling D e ze CROW- CU R A an b eve lin g h e ef t a l s d o e l te vo o r zie n in e e n info rm atie b e h o ef te vo o r d e beoordeling van de constructieve veiligheid van bestaande bruggen en viaducten die in het beheer en/of eigendom zijn van decentrale overheden. Hierbij wordt in het bijzonder aandacht b e s te e d aa n d e m o g e lijkh e d e n die e r zijn o m d e re ke n kun di g e ve ili gh e i d (p ositief ) te b e ïnv lo e d e n . Dit varieert van het gebruik van materiaalonderzoeken, het toepassen van alternatieve verkeers - b elastingmodellen voor bruggen in het onderliggende wegennet tot het gebruik van geavanceer - dere rekenmethoden. Deze aanbeveling is bedoeld voor beheerders en eigenaren van bruggen die verantwoordelijk zijn vo o r d e co ns tr u c tieve ve ili gh e i d van h un kuns t we rke n . Daarn aas t is d e CROW- CU R A an b eve lin g bedoeld voor constructeurs en technisch adviseurs die de constructieve veiligheid van bestaande bruggen en viaducten moeten beoordelen. De aanbeveling is gebaseerd op best-practices en bestaande kennis. Voor de beheerder is het vooral van belang om wetenschap te hebben van de aspecten waar rekening mee moet worden gehouden bij de beoordeling van de constructieve veiligheid van bestaande bruggen en viaducten, of hoe prioriteiten kunnen worden gesteld voor het beheren van het areaal aan kunstwerken. Voor de technisch adviseur is het vooral van belang om inzicht te krijgen in de wijze waarop rekening kan worden gehouden met conservatismes binnen de vigerende regelgeving. 1.3 Toepa\b\bing\bgebied Deze CROW-CUR Aanbeveling is bedoeld om te worden gebruikt bij het beoordelen van de con- structieve veiligheid van bestaande bruggen en viaducten die in het beheer en/of eigendom zijn van decentrale overheden. De CROW-CUR Aanbeveling is bedoeld om te worden gebruikt in 1 Inleiding 8 CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 8 11-09-19 10:36 combinatie met de Eurocodes en de NEN 8\f\b\b-serie aangaande de beoordeling van bestaande constructies. Behalve de beoordeling van de constructieve veiligheid door middel van berekeningen en het bepalen van de actuele eigenschappen van de verschillende gebruikte materialen, wordt ook aan da cht b e s te e d aan d e p rio rite rin g van b e s t aan d e co ns tr u c tie s aan d e h an d van e e n risico- gebaseerde beoordeling. In dat opzicht is het toepassingsgebied van deze aanbeveling dus niet beperkt tot individuele objecten maar is deze ook bedoeld voor een areaal aan bruggen en viaducten. 1.4 Lee\bhulp De CROW-CUR Aanbeveling omvat de volgende hoofdstukken: 1 I nleiding (inclusief doelstelling en toepassingsgebied) 2 T ermen en denities 3 Beoordelingskader 4 Beoordelingsproces 5 I nformatie en archief 6 Materiaaleigenschappen \f Belastingen 8 Rekenmethodiek Het kader voor de beoordeling van de constructieve veiligheid van bruggen en viaducten volgens het Bouwbesluit 2\b12 is gegeven in hoofdstuk 3 (Beoordelingskader). Daarnaast is het proces voor de beoordeling toegelicht in hoofdstuk 4. Voor de beoordeling van de constructieve veiligheid van individuele objecten zijn vooral de hoofd - stukken Informatievergaring (hoofdstuk 5), Materiaaleigenschappen (hoofdstuk 6) Belastingen (hoofdstuk \f), en \bekenmethoden (h o ofds tuk 8) re levant . In de aanbeveling wordt niet ingegaan op de bepaling van de sterkte van constructies en onderdelen van constructies. Daarvoor wordt verwezen naar de materiaalgebonden normen uit de Eurocode in combinatie met de Nationale bijlages en de Nederlandse aanvullingen voor bestaande constructies hierop zoals vastgelegd in de NEN 8\f\b\b-serie. Hoofdstuk 1 ? I n le i d i n g 9 CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 9 11-09-19 10:36 Voor de termen en denities wordt in deze CROW-CUR Aanbeveling zo veel als mogelijk aange- slote n o p d e b e s t aan d e n o rm e n e n A an b eve lin g e n (N EN-EN 1 99 \b, N EN 8\f\b \b). A ansluite n d is daaro m a lle e n e e n ove r zicht g e g eve n van sp e ci e ke te rm e n e n d e nitie s e n vo o r zove r die af w ij - ke n van b e s t aan d e richtlijn e n e n n o rm e n . In e e n aant a l g eva lle n zijn b e p aa ld e (a lg e m e e n b e ke n d veronderstelde termen en denities) nader toegelicht. Te r m Denitie Afkeurniveau (conform NEN 87\f\f) Wette\bijk minimumniveau van constructieve vei\bigheid, op het onderschrijden waarvan (voor) aanschrijving en handhaving door het bevoegd gezag moet vo\bgen. Archiefonderzoek Het inventariseren, raadp\begen en/of bestuderen van tekeningen, berekeningen en rapportages, bestekken of andere documenten betrefende ontwerp, bouw, reparaties, renovaties of modicaties. Areaa\b Een set van meerdere constructies. Dit kunnen a\b\be kunstwerken van één beheerder of eigenaar zijn, maar ook a\b\be kunstwerken in een gemeente of een provincie of a\b\be kunstwerken op nationaa\b of internationaa\b niveau. Beheerder De instantie die gemandateerd is door de onderhoudsp\bichtige instantie (meesta\b is dit de eigenaar) om het beheer te voeren van een of meerdere kunstwerken. Be\basting Externe druk, kracht, opge\begde verp\baatsing of mi\bieu-inv\boeden waar de constructie of e\bementen van de constructie aan worden onderworpen. Be\bastingefect Het efect dat be\basting heeft op het gedrag van de constructie in termen van spanningen, rekken of afge\beide (snede)grootheden zoa\bs normaa\bkracht, dwarskracht, moment, krommingen, et cetera. Be\bastingspreiding Ruimte\bijke spreiding van een be\basting waardoor de spanning op het aangrijpingsv\bak van de be\basting evenredig wordt ver\baagd. Beoorde\bing constructieve vei\bigheid Het contro\beren of vastste\b\ben of een constructie a\b dan niet vo\bdoet aan de eisen die worden geste\bd aan de constructieve vei\bigheid, bijvoorbee\bd aan de hand van eerder uitgevoerde berekeningen of een vericatieberekening. Betrouwbaarheid (conform NEN-EN 199\f) Geschiktheid van een constructie of een constructief e\bement om te vo\bdoen aan de voorgeschreven eisen, met inbegrip van de ontwerp\bevensduur, waarvoor zij is ontworpen. Betrouwbaarheid is meesta\b uitgedrukt in probabi\bistische termen. Betrouwbaarheidsindex Maat voor de constructieve vei\bigheid, afhanke\bijk van de gevo\bgk\basse. Bevoegd gezag Het orgaan dat toeziet op de handhaving van het minimum vei\bigheidsniveau. Bezwijkmechanisme Wijze waarop bezwijken van een constructie p\baatsvindt, bijvoorbee\bd afschuiving onder inv\boed van dwarskracht of buiging onder inv\boed van moment . Constitutieve verge\bijking In de constitutieve verge\bijking wordt de re\batie weergegeven tussen twee fysische grootheden. Voor de bepa\bing van de krachtswerking betreft dit de re\batie tussen de optredende spanning en de rek. Constructieve schade Schade aan een kunstwerk die een negatief efect heeft op het constructieve draagvermogen van de constructie. Constructie(onder)dee\b Dee\b van een constructie die a\bs \bosstaand onderdee\b te schematiseren is afhanke\bijk van de geometrie van het constructieonderdee\b. Voor denities van verschi\b\bende constructiede\ben zie NEN 67 2\f par. 2. 3. Constructieve inspectie Een onderzoek aan een kunstwerk waarbij geïnventariseerde risico's uit de objectrisicoana\byse, de constructieve staat en de bruikbaarheid van het kunstwerk worden geverieerd. Degradatie Achteruitgang in de tijd van de sterkte van een materiaa\b, een constructie of een onderdee\b daarvan. Ducti\biteit Energie-absorberend vermogen (vervormingscapaciteit) van een constructie bij bezwijken of fa\ben. Naarmate meer energie wordt opgenomen (bijvoorbee\bd door p\bastisch gedrag), is er sprake van meer ducti\biteit. EEM/FEM Eindige E\bementen Methode (EEM) of Finite E\bement Method (FEM). Rekenmethode voor het schematiseren van een constructie ten behoeve van het numeriek bepa\ben van het be\bastingefect. Fa\ben Het niet meer kunnen vo\bdoen aan de functies waarvoor de constructie bedoe\bd is. Bij de beoorde\bing van constructies wordt met fa\ben bedoe\bd dat de vei\bigheid van de constructie of onderde\ben daarvan, niet vo\bdoet aan de eisen die daaraan worden geste\bd. 2 Termen en denitie\b 10 CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 10 11-09-19 10:36 Te r mDenitie Grenstoestanden (conform NEN-EN 199\f) Toestanden waarboven de constructie niet \banger aan de van toepassing zijnde ontwerp- en berekeningscriteria vo\bdoet. Toelichting: onderscheid wordt gemaakt in uiterste grenstoestanden (UGT of ULS) en bruikbaarheidsgrenstoestanden (BGT of SLS). Jaaronthefng Ook we\b genoemd 'permanente onthefng'; een onthefng van de Rijksdienst voor het wegverkeer aan vrachtvoertuigen om zwaarder te worden be\baden dan de wette\bijke eisen hieromtrent, met een maximum van 1\f\f ton. Kunstwerk In deze CROW- CUR A anbeve\bing bruggen en viaduc ten. In het Bouwbes\buit 2\f12 wordt een kunstwerk aangeduid a\bs een bouwwerk geen gebouw zijnde . Lastbeperking Limitering van het maxima\be voertuiggewicht of as\bast op een brug/viaduct midde\bs het p\baatsen van een verkeersbord of midde\bs fysieke maatrege\ben. Mode\b\beur Opste\b\ber van het rekenmode\b (EEM) ten behoeve van de vericatieberekening en de toetsing. Het opste\b\ben van het rekenmode\b gebeurt onder verantwoorde\bijkheid van de constructeur (de constructeur en de mode\b\beur kunnen deze\bfde persoon zijn). Nieuwbouwniveau Het betrouwbaarheidsniveau dat van toepassing is bij het rea\biseren van een nieuwe brug of bij het gehee\b vervangen van een constructie. Objectrisicoana\byse (ORA) Een kwa\bitatieve risicoana\byse van een object. Ontwerp\bevensduur Tijdshorizon waarover bij het ontwerpen van een constructie aan het nieuwbouwniveau moet zijn vo\bdaan. Orthotroop gedrag G edrag van een materiaa\b dat in t wee of drie onder\bing \boodrechte richtingen anders is (verschi\b\bende stijfheid in verschi\b\bende richtingen). Probabi\bistische ana\byse Berekeningen voor de bepa\bing van de betrouwbaarheidsindex waarbij onzekerheden in de ana\byses exp\biciet in rekening worden gebracht door de introductie van stochasten. Referentieperiode (conform NEN-EN 199\f) Tijdsperiode gekozen en gebruikt a\bs gronds\bag voor de statistische waardebepa\bing van verander\bijke be\bastingen en eventuee\b voor buitengewone be\bastingen. Rest\bevensduur (conform NEN 87\f\f) Veronderste\bde periode gedurende we\bke een bestaande of verbouwde constructie of een dee\b ervan is te gebruiken voor het beoogde doe\b. Risicobeoorde\bing Het aan de hand van kansen en gevo\bgen inschatten van het risico (= kans x gevo\bg) voor het maken van een gefundeerde prioritering van kunstwerken voor het beoorde\ben ervan. Technisch Adviseur Adviseur met specia\bistische technische kennis over de beoorde\bing van bestaande constructies die de beheerder adviseert over te nemen stappen (constructeur, inspecteur, mode\b\beur of verge\bijkbaar). To e t s e n Verge\bijking van de rekenkundige waarde van het be\bastingefect met de rekenkundige waarde van de sterkte van de constructie of het beschouwde onderdee\b binnen de kaders van NEN-EN 199\f en NEN 87\f \f. Uiterste grenstoestanden (conform NEN-EN 199\f) Toestanden samengaand met instortingen of met andere soortge\bijke vormen van constructief bezwijken (uiterste grenstoestanden komen in het a\bgemeen overeen met het uiterste draagvermogen van een constructie of een constructief e\bement). Uitgangspuntennotitie Document waarin a\b\be uitgangspunten zijn opgenomen om tot een beoorde\bing van de constructie te komen. Unit y Check (UC) Verhouding tussen de rekenwaarde van het be\bastingefect (S) en de rekenwaarde van de sterkte (R) van het beschouwde constructieonderdee\b (UC = S d/Rd). Verbouwniveau Het betrouwbaarheidsniveau dat van toepassing is indien een bestaande constructie gedee\bte\bijk wordt vernieuwd, versterkt, veranderd of vergroot. Vericatieberekening Het (opnieuw) bepa\ben van de krachtswerking in de constructie en, aan de hand daarvan, beoorde\ben of vo\bdaan wordt aan de eisen die aan de constructieve vei\bigheid worden geste\bd. WIM Weigh in Motion: een meetsysteem waarmee de be\bastingkarakteristieken van passerende vrachtwagens kunnen worden gemeten (as\basten, asafstanden, et cetera). Bridge-WIM Generieke benaming voor het meten van het efect van de verkeersbe\basting op bruggen en viaducten (vee\ba\b uitgedrukt in een rek of vervorming). Hoofdstuk 2 ? T ermen en denities 11 CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 11 11-09-19 10:36 3.1 Inleiding Op grond van de Woningwet en de Wabo moet de eigenaar van een bouwwerk (kunstwerk) zorg- dragen dat het bouwwerk aan de eisen van het Bouwbesluit 2\b12 voldoet (paragraaf 3.2). In de Woningwet is geregeld dat een gebruiker geen gebruik mag maken van een bouwwerk dat niet aan de wettelijke eisen voldoet. Voor de wettelijke eisen aangaande de constructieve veiligheid van constructies worden in de wetgeving verder een drietal veiligheidsniveaus onderscheiden: a. N ieuwbouwniveau (voor nieuw te bouwen kunstwerken en voor het geheel vernieuwen van kunstwerken); b. Verbouwniveau (voor het gedeeltelijk vernieuwen, veranderen of vergroten van een kunstwerk); c. A fkeurniveau (ondergrens, bij onderschrijding moeten voorzieningen worden getrofen). Het verbouwniveau is het gevolg van keuzes van de wetgever die per 1 april 2\b12 in het Bouw - b esluit 2\b12 zijn geïntroduceerd. Dat betekende een doorbreking van de systematiek die tot dat moment altijd heeft gegolden, namelijk dat bij verbouw het nieuwbouwniveau van toepassing was en dat daar alleen gemotiveerd en alleen met toestemming van het bevoegd gezag van mocht worden afgeweken. De nieuwe systematiek brengt met zich mee dat, als het verbouwniveau bij een verbouwing wordt aangehouden, de betrouwbaarheidsindex lager is dan die welke geldt vo o r nie u w b o u w. O m die re d e n h e ef t d e n o rm co m m is sie in N EN8\f\b \b o p di ve r se p l aat se n d e aanbeveling opgenomen om van een hoger veiligheidsniveau uit te gaan dan het verbouwniveau. In info rm atieve te k s te n is daaro m in N EN 8\f\b \b g e dui d o m vo o r ve rb o u w a l s dat p ro p o r tio n e e l is , een hoger veiligheidsniveau te realiseren. Bevoegd gezag Het bevoegd gezag is het orgaan dat op basis van de Wet algemene bepalingen omgevingsrecht (Wabo) en de op grond van die wet gegeven wettelijke voorschriften toeziet op de handhaving van het vereiste veiligheidsniveau. Voor bouwwerken, waaronder bruggen en viaducten, is dat in het algemeen de gemeente. Het college van B&W kan op grond van de Algemene wet bestuursrecht (Awb) mandaat verlenen aan daartoe bevoegde ambtenaren namens het college de handhavende rol in te vullen. Het gaat dan om de dienst die belast is met vergunningverlening, toezicht en hand-h av in g . D e g e m e e nte a l s o p dr a chtg eve r c .q . e i g e n aar/b e h e e rd e r van e e n kuns t we rk h e ef t e e n andere rol. Gevolgklasseindeling In de praktijk worden regelmatig discussies gevoerd over de bij de beoordeling van een bouwwerk of constructieve onderdelen daarvan aan te houden gevolgklasse. Dit begrip is gedenieerd in N EN-EN 1 99 \b e n vo o r N e d e r l an d n a d e r uitg ewe rk t in t ab e l N B . 2\b van d e N atio n a le b ijl a g e b ij NEN-EN 199\b. Onderscheid wordt gemaakt in vier klassen: CC1a, CC1b, CC2 en CC3, waarbij de klasse het onderscheid aangeeft in ernst van het aantal slachtofers en de economische schade bij het falen van een constructief onderdeel of een set aan constructieve onderdelen, dan wel de gehele constructie. Het onderscheid in die klassen is niet zwart-wit. Daarnaast is in de Nationale bijlage bij NEN-EN 199\b aangegeven dat het toegestaan is dat als de constructie van een bouw - werk in een bepaalde gevolgklasse valt, afzonderlijke constructieve onderdelen in een lagere klasse mogen worden ingedeeld. Steeds gaat het er om dat de gevolgen van bezwijken van dat onderdeel moeten worden afgezet tegen de bedoeling van de tekst van voornoemde tabel NB.2\b. Aan de nadrukkelijke wens om hiervoor scherpe scheidslijnen aan te geven kan niet worden voldaan omdat de indeling in gevolgklassen per geval moet worden bepaald. In paragraaf 3.3.5 wordt in detail ingegaan op de verschillende gevolgklassen. De technisch adviseur speelt een belangrijke rol in de interpretatie van de normen en adviseert de beheerder ten aanzien van de bepaling van het aan te houden betrouwbaarheidsniveau en de daarmee 3 Beoordeling\bkader 12 CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 12 11-09-19 10:36 verbonden stichtings- en exploitatiekosten. Verder adviseert de technisch adviseur over de aan te houden restlevensduur bij het beoordelen van het afkeurniveau, de aan te houden ontwerplevens - duur bij verbouw, de aan te houden gevolgklasse en de daarvan afgeleide factoren alsook de aan te houden verkeersbelasting. 3.2 W ettelijk kader 3.2.1 Algemeen Onderscheid is te maken tussen publiekrecht (vergunningverlening, toezicht en handhaving op het voldoen aan wettelijke eisen) en civielrecht (zoals aansprakelijkheid jegens derden). Het bevoegd gezag heeft alleen te maken met het publiekrecht. De eigenaar van een kunstwerk heeft zowel te maken met publiekrecht als met het civiele recht. De civielrechtelijke aansprakelijkheid, ook wel geduid als privaatrechtelijke aansprakelijkheid, is vastgelegd in boek 6 van het Burgerlijk Wetboek, waarin uiteengezet is wanneer de eigenaar van een kunstwerk aansprakelijk is. Het is uiteindelijk de rechter die bepaalt wat er uit de aansprakelijk - heid voor de eigenaar voortvloeit. In de Wegenwet (artikel 15) is bepaald dat het Rijk, de provincie, de gemeente en het waterschap verplicht zijn een weg te onderhouden, wanneer dat openbare lich aam die tot o p e n b are we g h e ef t b e s te m d . Vo o r d e o n d e rh o u ds ve rp lichtin g e n h e b b e n ove r - h eden doorgaans beheerders gemandateerd, zij dragen zorg voor de inspanningen volgende uit deze wettelijke verplichting. Om aan de aansprakelijkheid en het verplichte onderhoud te voldoen zal ten minste het gestelde in de Woningwet, de Wabo en voor het verbouwen van beweegbare bruggen ook het Waren- w etbesluit machines in acht moeten worden genomen. Een overzicht van de belangrijkste voor - schriften uit de Woningwet en de Wabo bij het beheer van bestaande bruggen zijn in schemavorm gegeven in guur 3-1. Voor beweegbare bruggen wordt verwezen naar paragraaf 3.4. Voor de beoordeling van de constructieve veiligheid van bruggen en viaducten onderscheidt de publiekrechtelijke regelgeving de drie in paragraaf 3.1 genoemde veiligheidsniveaus (nieuwbouw, verbouw en afkeur). Bij het nieuwbouwniveau wordt in de Nationale bijlage bij NEN-EN 199\b voor de beoordeling van de veiligheid in CC3 een ontwerplevensduur (de tijdshorizon waarover aan het nieuwbouwniveau moet zijn voldaan) gehanteerd van ten minste honderd jaar (sterkte moet voldoende zijn bij belastingen die de eerstkomende honderd jaar worden verwacht). Bij afkeur is de te beschouwen restlevensduur (tijdshorizon) voor de beoordeling maar één jaar, maar voor de belastingen gaan we uit van een referentieperiode (tijdshorizon voor aan te houden belastingen) van ten minste vijftien jaar. Bij een verbouwplan is de ontwerplevensduur (tijdshorizon) niet lager dan honderd jaar minus de reeds verstreken levensduur van het kunstwerk, met een minimum van vijftien jaar. Hoofdstuk 3 ? Beoordelingskader 13 CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 13 11-09-19 10:36 Fig u ur 3 -1 . Pr i m a i r v a n b el a ng z ijnde vo or s c h r i \f te n u it de Won i ng \bet e n de Wab o bij het b e he e r v a n b e s t a a nde kunst\berken. Bedacht moet worden dat een in gebruik zijnd kunstwerk een bestaand kunstwerk is waarop de vo o r sch rif te n die g e ld e n vo o r b e s t aan d e b o u w we rke n van to e p as sin g zijn . Ee n b e s t aan d kunstwerk mag zich niet in een toestand bevinden of in een toestand worden gebracht waarbij niet aan de voorschriften is voldaan die in het Bouwbesluit2\b12 voor bestaande kunstwerken zijn opgenomen. In de (informatieve) bijlage E van NEN 8\f\b\b zijn de volgende aanleidingen gegeven voor het vaststellen van de toestand van een constructie en het uitvoeren van een daaraan gekoppelde beoordeling van de constructieve veiligheid: Woningwet bestaande bouw (WW 1b.2) \fet bouwen (WW 1b.1) Vergunning vereist Wabo 2.1(a) Vergunningsvri\b Wabo 2.1 en 2.3 gedeelteli\bk vernieuwen, veranderen of vergroten WW art. 4 en 6 volledig nieuwbouw of ge\feel vernieuwen BB 2012 bestaande bouw BB 2012 art. 1.12 BB 2012 nieuwbouw BB 2012 art. 2.6 t/m 2.8 NEN 8700 afkeurniveau NEN 8700 verbouwniveau NEN-EN 1990 reeks BB 2012 art. 2.1 en 2.5 * Bouwbesluit 201\)2, Staatsblad 2011\), 416 bi\bgewerkt me\)t de laatste wi\bzig\)ingen gepubliceerd \)in Staatblad 2019,\) 155. ** Regeling Bouwbes\)luit 2012 zoals ge\)publiceerd in Staatscourant \)2011, 23914, inwerk\)ingtreding: 1 april\) 2012, laatst gewi\bzi\)gd door Staatscoura\)nt 2019, 36206. BB 2012 art. 2.1 t/m 2.4 BB 2012 BB paragraaf 1\).2 * Regeling Bouwbeslui\)t 2012, BB paragraaf \)1.2 ** nadere voorsc\friften omtrent normbladen van toepassing zi\bn\)de versies MR BB 2012 Art. 5.8b en c Bi\blage I niet Eurocodes (NEN 8700,NEN 8701) Bi\blage II Eurocodes Wabo Indienings- vereisten Hoofdstuk 2 van de Regeling Omgevingsrec\ft BOR Bi\blage II 14 CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 14 11-09-19 10:36 a. \b outinematige beoordeling D eze zal in het algemeen zonder directe aanleiding gebeuren. De gedachte achter een periodieke routinematige beoordeling is, dat in de loop van de tijd veel ongemerkt kan zijn veranderd, zowel met betrekking tot de constructie en zijn gebruik als met betrekking tot regelgeving, kennis en inzichten. b. Einde planduur Z o dr a d e o nt we rp leve nsduur of re s tleve nsduur van e e n co ns tr u c tie is ve r s tre ke n , is e r o m co ns tr u c tieve re d e n e n m e e s t a l g e e n re d e n d e co ns tr u c tie dire c t af te b re ke n of te ve r s te rke n . Dit behoort echter wel te worden aangetoond. c. G econstateerde en/of vermoede schade I ndien bij inspectie of anderszins schade is geconstateerd, zal dit meestal aanleiding zijn de constructie nader te beoordelen. Repareren of accepteren van schade zonder inzicht in oorzaken en consequenties wordt afgeraden. Verder kan schade worden vermoed om ve r schille n d e re d e n e n , b ij vo o rb e e ld e e n uit zo n d e r lijk h o g e b e l as tin g of sch a d e aan an d e re vergelijkbare onderdelen of constructies. d. V erandering van gebruik Zodra expliciet sprake is van een ander gebruik van de constructie en een daarmee samenhangende verandering (vergroting) van de belastingen en andere inwerkingen, is een beoordeling noodzakelijk. e. Herontwerp B ij plannen de constructie aan te passen in verband met nieuwe eisen of ander gebruik, behoren onderdelen die ook een rol zullen spelen in het herontwerp als bestaande constructie te worden beoordeeld. f. V eranderde ontwerpregels A anpassingen van voorschriften zijn vaak gebaseerd op nieuwe inzichten in belastingen of mechanismes. Nagegaan zal moeten worden hoe dit uitwerkt voor een bestaande constructie, b ij vo o rb e e ld b ij to e n am e van d e ve rke e r sb e l as tin g . Beheerder en bevoegd gezag hebben in deze een eigen verantwoordelijkheid en zijn niet gehouden aan de hiervoor genoemde aanwijzingen. Er kunnen voor een beheerder ook andere overwegingen aanleiding zijn om tot een beoordeling van een kunstwerk of een set van kunstwerken over te gaan, zoals kostenoptimalisatie van het onderhoud en beheer. 3.2.2 Re\btleven\bduur Het publiekrechtelijk wettelijk kader voor het afkeuren van een kunstwerk vormt een absolute ondergrens voor het veilig gebruik van een kunstwerk. Bij deze beoordeling op afkeurniveau wordt een restlevensduur van één jaar gehanteerd (en een minimale referentieperiode van vijftien jaar). Bij het beoordelen of een kunstwerk nog voldoende sterkte heeft moet daarbij rekening worden gehouden met degradatiemechanismes die binnen een jaar zullen optreden. Als een beoordeling heeft plaatsgevonden om vast te stellen of een kunstwerk voldoet aan de wettelijk vereiste betrouwbaarheid op afkeurniveau en dit het geval is, betekent dit niet per definitie dat over een jaar weer een volledig nieuwe verificatieberekening moet plaatsvinden, met name indien de uitgangspunten voor een eerdere beoordeling niet zijn gewijzigd en er in de tussentijd niets is veranderd aan de toestand van het kunstwerk (geen degradatie). Dit is ter beoordeling door de beheerder in samenspraak met de technisch adviseur. Wanneer constructieve onderdelen van een kunstwerk worden aangepast, is er sprake van verbouw. De beoordeling of dan sprake is van een voldoende veilige situatie is gekoppeld aan de "ontwerplevensduur". Dat is de periode waarover het kunstwerk nog geacht wordt te functioneren. Deze mag bij verbouw publiekrechtelijke gezien niet lager zijn gekozen dan de oorspronkelijke ontwerplevensduur bij de bouw van het kunstwerk minus de reeds verstreken tijd, met een minimum van vijftien jaar. Hoofdstuk 3 ? Beoordelingskader 15 CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 15 11-09-19 10:36 Het voorgaande betreft de toe te passen regels, indien er geen duidelijke toekomstvisie is voor een kunstwerk. Een dergelijke visie kan aanleiding zijn waarom het niet proportioneel is van de ontwerplevensduur uit te gaan. In dat geval zal door de beheerder gemotiveerd en concreet onderbouwd moeten worden waarom bij afwijking van de regels toch van een gelijkwaardig veilige situatie sprake is. Bijvoorbeeld als bekend is dat een kunstwerk over tien jaar zal worden vervangen of een weg zal worden verlegd. Voor een visuele verbeelding van het voorgaande, zie het schema in figuur 3-2. 3.2.3 Rechten\b verkregen niveau Het begrip rechtens verkregen niveau is vastgelegd in het Bouwbesluit 2\b12 en is kort samengevat het niveau dat bij een rechtmatig verkregen vergunning eertijds is vergund. Dit niveau mag echter niet lager zijn dan het afkeurniveau en hoeft niet hoger te zijn dan het nieuwbouwniveau. Het rechtens verkregen niveau heeft geen betrekking op te hanteren betrouwbaarheidsniveaus, karak - teristieke belastingen en/of partiële factoren. Bij constructieve veiligheid wordt het alleen gebruikt in relatie tot buitengewone belastingen, zoals aanrijdingen of aanvaringen van pijlers of brugdek - ken, ijsdruk op een pijler of het bezwijken van een tui. Afwijkend van andere constructies mag bij bruggen ook de brandbelasting gehanteerd worden overeenkomstig het oorspronkelijk vergunde ontwerpniveau. Bij een verbouwsituatie hoeft publiekrechtelijk gezien alleen rekening te worden gehouden met die buitengewone belastingen die ook in het verleden zijn beschouwd. Bij de beoordeling op afkeuren wordt in het geheel geen rekening gehouden met buitengewone belas - tin g e n . D it is to e g e licht in ar tike l 4.4. 2 v an N EN 8\f\b1 e n 4. 2 . 1(8) van N EN 8\f\b \b. 3.3 V eiligheid\blo\boe be\btaande bouw 3.3.1 Veiligheid\bei\ben be\btaande bouw In guur 3-2 is schematisch weergegeven hoe de publiekrechtelijke bouwregelgeving moet wor - den gelezen en toegepast. Uit de guur blijkt dat de veiligheidsbeoordeling van een bestaande constructie op een aantal p unte n af w ijk t van die van nie u w b o u w. D e re d e n hie r vo o r is: 1. h et verhogen van het veiligheidsniveau brengt meestal relatief meer kosten met zich mee voor bestaande bouwwerken dan voor bouwwerken in het ontwerpstadium; 2. d e periode dat de constructie nog mee moet is vaak anders dan de standaard ontwerplevens - duur; 3. d e mogelijkheid bestaat om via metingen mogelijk meer over een constructie te weten te komen en zodoende onzekerheden te verkleinen. In de hierna volgende paragrafen zijn de eerste twee punten toegelicht, zie [1] voor de achter - g ronden. 3.3.2 Ko\btena\bpect en men\belijke veiligheid Er zijn in principe twee overwegingen om een afwijkende betrouwbaarheidseis aan een bestaande constructie op te leggen [2]: Ten eerste een economische overweging. Dit leidt tot een optimalisering van de som van de bouwkosten en het product van schade en kans op falen. Ten tweede een veiligheidsoverweging, omdat onevenredig grote risico's voor mensen niet worden geaccepteerd. Deze overweging tracht het risico voor verlies aan mensenlevens te beperken tot een niveau dat (signicant) lager is dan andere risico's die mensen in het dagelijks leven ondervinden. 16 CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 16 11-09-19 10:36 Van beide overwegingen moet steeds de strengste veiligheidsnorm worden aangehouden. Dit is nader uitgewerkt in NEN 8\f\b\b:2\b11. In dat normblad is onderscheid gemaakt tussen het verbouw - niveau en het afkeurniveau. 3.3.3 Beoordeling zonder dat het kun\btwerk wordt veranderd Een uiterste grenstoestand zoals aangegeven in NEN8\f\b\b mag gedurende de restlevensduur niet zijn overschreden bij het in dat normblad opgenomen afkeurniveau. NEN 8\f\b\b geeft enerzijds de in re ke nin g te b re n g e n b e l as tin g co m b in atie s e n d e daarin te h a nte re n p ar tië le f a c to re n e n an d e r - zijds de methoden om te bepalen of de respons (belastingefect) in de verschillende onderdelen Figuur 3-2. Vi s uele ve r b e eld i ng v a n het b e o ordel i ng s s c he m a . [3 5] Hoofdstuk 3 ? Beoordelingskader 17 activiteit bouwen e\)n beoordeling besta\)ande bouwconstructi\)es volledig nieuwbouw \)ofvernieuwen (VNB) toets nieuwbouw zonder verbouw naar Bouwbesluit aanpassen op nieuwbouwniveau toets nieuwbouw op\) verbouwniveau naar Bouwbesluit aanpassen nieuwbou\)w met verbouwartikel toets op afkeuren naar Bouwbesluit aanpassen op nieuwbouw (verbouw) \) (deel) bouwconstructie publiekrechtelijk akkoord VB VNB \ba nee \ba verbouw (VB) ofvolledig nieuwbouw (VNB) betreft overgrotedeel bouwwerk? toets gehaald? (afkeur) nee deel bouwen deel waar niet aan wordt gebouwd bestaande bouw bouwen CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 17 11-09-19 10:36 van het kunstwerk kleiner is dan de constructieve sterkte (weerstand). Om te voldoen aan de ach- terliggende doelstelling (minimumniveau van constructieve veiligheid) dat het individueel risico van e e n p e r so o n p e r jaar kle in e r is dan 1\b -5 om (dodelijk) slachtofer te worden van constructief falen, moeten constructies en delen van constructies worden ingedeeld in gevolgklassen (zie paragraaf 3.3.5). De vier onderscheiden gevolgklassen bepalen het aan te tonen veiligheidsniveau en leiden tot verschillen in de getalswaarden van de belastingfactoren. 3.3.4 Gedeeltelijk vernieuwen, veranderen of vergroten (verbouw) van een kun\btwerk Zodra verplicht dan wel vrijwillig wordt besloten tot het geheel of gedeeltelijk vernieuwen, veran- deren of vergroten van een kunstwerk is sprake van bouwen in de zin van de Woningwet en de Wabo en gelden dientengevolge alle voorschriften die horen bij "het bouwen" en in beginsel ook d e ve rgun nin gs ve re is te n uit d e Wab o. De keuzes die zijn gemaakt houden verband met die welke de wetgever heeft gehanteerd voor het Bouwbesluit 2\b12. Sinds 1 april 2\b12 geldt niet langer voor verbouw van een kunstwerk het nieuwbouwniveau, waarvan het bevoegd gezag gemotiveerd vrijstelling kon verlenen. Met het Bouw b esluit 2\b12 is een vast verbouwniveau geïntroduceerd. Wanneer het gaat om het beoordelen van een constructie, dan gelden voor de te verbouwen onderdelen (onderdelen die fysiek worden gewijzigd) de eisen die in NEN8\f\b\b zijn opgenomen voor het verbouwniveau en voor de onderdelen die niet worden verbouwd (geen fysieke wijziging ondergaan) ten minste de eisen die gelden voor het afkeurniveau. Dat betekent dat voor de toet - sing van bestaande onderdelen mag worden uitgegaan van lagere partiële factoren dan voor de toetsing van de te verbouwen onderdelen. Wanneer het gaat om het geheel of gedeeltelijk vernieuwen, veranderen of vergroten van een beweegbare brug kan naast de Woningwet en de Wabo ook het Warenwetbesluit machines een rol gaan spelen. Dat besluit bevat de implementatie van Europese machinerichtlijn [3]. In het Warenwetbesluit in samenhang met de Europese machinerichtlijn is bepaald wanneer deze eisen, waaronder ook eisen met betrekking tot constructieve veiligheid, van toepassing zijn. In de richtlijn is in detail geregeld wat onder een machine wordt volstaan, zie paragraaf 3.4. 3.3.5 Gevolgkla\b\ben Om te voldoen aan het uitgangspunt van een individueel risico per persoon per jaar van 1\b -5 zijn bouwwerken ingedeeld in gevolgklassen. De gevolgklasse waarin een bestaande constructie wordt ingedeeld, heeft direct efect op de belastingfactor die dient te worden gehanteerd (zie paragraaf \f.3.2). Die indeling van de gevolgklassen heeft een relatie met het aantal personen dat slachtofer kan worden van een incident en de maatschappelijke schade die falen tot gevolg heeft. Voorheen werd in de TGB-reeks daarvoor de indeling in veiligheidsklassen gehanteerd. De voor Nederland te h ante re n in d e lin g is n e e rg e le g d in d e N atio n a le b ijl a g e b ij N EN-EN 1 99 \b. D e N EN 8\f\b \b ve r w ijs t n aar d e in d e lin g in N EN-EN 1 99 \b. Het overzicht van de gevolgklassen, inclusief voorbeelden van toepassingen, is gegeven in tabel 3-1. De tabel is gebaseerd op de tabel NB.21 uit NEN 8\f\b\b. Een bouwwerk kan overigens ook onderdelen bevatten waarvan het bezwijken minder ernstige gevolgen heeft dan op grond van de gevolgklasse van het gehele bouwwerk aan de orde zal zijn. Daarom mogen dergelijke construc - tieve onderdelen in een andere (lagere) gevolgklasse worden ingedeeld. Bijvoorbeeld: E en hekwerk langs een etspad dat over een brug voert zou een voorbeeld kunnen zijn van een bouwconstructie die in een lagere gevolgklasse wordt ingedeeld dan de gevolgklasse voor de brug als geheel. 18 CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 18 11-09-19 10:36 Afhankelijk van de wijze van funderen en de gevolgen van het bezwijken van een funderings - e lement, gerelateerd aan de gevolgklasse-omschrijving in tabel NB.2\b ? B1 van de Nationale bijlage bij NEN-EN 199\b, kan een funderingselement ook in een lagere gevolgklasse worden ingedeeld dan waarin het kunstwerk als geheel moet worden ingedeeld. Een risicoanalyse moet uitwijzen of dat aan de orde is. 3.3.6 Toet\bing Bij het toetsen (het beoordelen) van de constructieve veiligheid van een kunstwerk moet worden n a g e gaan of vo ldaan is aan d e ve rg e lijkin g: S d < \b d (3.1) waarin: S d is de rekenwaarde van het belastingsefect; \b d is de rekenwaarde van de weerstand (sterkte). Voor de beoordeling of een constructief element al dan niet moet worden afgekeurd moet daarbij zijn uitgegaan van de redelijkerwijze meest geavanceerde bepalingsmethode. Ta\f el 3 -1 . O ve r z ic ht ge volgkl a s s e n Gev\blg- klasse a Denitie van gev\blgklassen Ta\fel NB.20 ? B1: n\brmatief V\b\br\feelden van t\bepassingen Ta\fel NB . 21 ? B1: inf\brmatief CC3 Gr\bte gevo\bgen ten aanzien van het ver\bies van mensen- \bevens b, of zeer gr\bte economische of socia\be gevo\bgen of gevo\bgen voor de omgeving Bruggen en viaducten in en over hoofdwegen, hoofd - vaarwegen en \bande\bijke spoorwegen Dit betref t bruggen: i n en over de hoofdinfrastructuur of over hoofd - v aarwegen met intensieve industrië\be (zee)vaart; of w aarbij het instorten maatschappij-ontwrichtende gevo\bgen heeft; m et extreem risico op grote maatschappe\bijke of \betse\bschade. CC2 Middelmatige gevo\bgen ten aanzien van het ver\bies van mensen\bevens, of aanzienlijke economische of socia\be gevo\bgen of gevo\bgen voor de omgeving Bruggen die niet zijn ingedee\bd in CC 1 of CC 3 CC1b Geringe gevo\bgen ten aanzien van het ver\bies van mensen\bevens en kleine of verwaarl\b\bs\fare economi- sche of socia\be gevo\bgen of gevo\bgen voor de omgeving Bruggen waarvoor gedurende de gehe\be ontwerp\bevens - duur ge\bdt: d e brug \bigt niet in een economisch be\bangrijke route; het aant a\b vracht wagens is minder dan 2.\f \f \f per jaar per rijstrook; en e r is een beperkt risico op grote maatschappe\bijke of \betse\bschade. Bruggen in \bandwegen, woonwijken, enzovoort CC1a Nagen\beg uitgesl\bten ver\bies van mensen\bevens en zeer kleine of verwaarl\b\bs\fare economische of socia\be gevo\bgen of gevo\bgen voor de omgeving a V oorbee\bden voor de toepassing van de gevo\bgk\bassen staan in tabe\b NB.21 ? B1 en zijn informatief. b B edoe\bd zijn situaties van bouwwerken, waarin zich tege\bijkertijd vee\b mensen kunnen ophouden en waarbij bij bezwijken van een essentiee\b onderdee\b ineens een groot aanta\b mensen kan worden getrofen. Hoofdstuk 3 ? Beoordelingskader 19 CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 19 11-09-19 10:36 Belasting Vo o r d e b e p a lin g van d e b e l as tin g m o g e n d e in N EN 8\f\b \b vo o rg e sch reve n b e l as tin g co m b in atie s worden beschouwd, waarbij de grootte van de belastingen moet worden ontleend aan NEN8\f\b1. Bij het bepalen van die combinaties wordt voor de grootte van de partiële factoren onderscheid gemaakt naar het afkeur- en het verbouwniveau. De factoren verschillen evenzo afhankelijk van de gevolgklasse. Voor de grootte van de karakteristieke waarde van de belastingen speelt daarnaast de referentieperiode een rol die niet kleiner mag worden gekozen dan de rest- respectievelijk de ontwerplevensduur met een minimum van 15 jaar. Sterkte Voor de bepaling van de rekenwaarde van de sterkte moet toepassing worden gegeven aan de materiaalgebonden normen uit de Eurocode in combinatie met de Nationale bijlages en de Nederlandse aanvullingen voor bestaande constructies hierop zoals vastgelegd in de NEN 8\f\b\b- serie. Beoordeling Bij de beoordeling van een bestaande constructie dient in beginsel te worden uitgegaan van de materiaaleigenschappen die werkelijk in het bouwwerk aanwezig zijn en bijvoorbeeld uit metingen zijn verkregen. Ook dient te worden uitgegaan van de feitelijk aanwezige afmetingen. Daarnaast moet rekening worden gehouden met de actuele staat van het bouwwerk (dus inclusief schade door vermoeiing, aantastingen, beschadigingen, et cetera). De sterkte mag ook proefondervindelijk vastgesteld worden, rekening houdend met de eisen die daarvoor in NEN8\f\b\b zijn beschreven (zie ook paragraaf 4.4). Dit wordt gedaan in situaties waarbij het vermoeden bestaat dat dit zich loont en de indruk bestaat dat rekenregels tekortschieten om de veiligheid voldoende nauwkeurig vast te stellen. Verder mag rekening worden gehouden met de actuele verkeerssituatie en eventueel geldende en handhaafbare beheersmaatregelen, zoals bebording om bepaalde zware verkeerslasten te verbie - d e n (zie h o ofds tuk \f ). Bedacht moet worden dat als rekenkundig wordt vastgesteld dat het afkeurniveau is onderschreden dat dit niet betekent dat delen van het kunstwerk moeten zijn ingestort. Rekenkundig geldt dat op dat moment het betrouwbaarheidsniveau lager is dan wettelijk vereist. In dat geval kan nog steeds worden aangetoond dat de veiligheid voldoende is, bijvoorbeeld door nauwkeuriger rekenen, aanvullende metingen of middels proefbelasten (paragraaf 4.4). Eventueel kunnen beheersmaat - regelen worden getrofen. Indien van een bestaand kunstwerk wordt vastgesteld dat de actuele staat zich boven afkeurniveau bevindt, betekent dit niet dat er gedurende de restlevensduur geen aandacht meer hoeft te zijn voor het kunstwerk. De beoordeling is direct gerelateerd aan de actuele staat van de (draag-) constructie, daarmee blijft de beoordeling alleen staande als mogelijkheden tot (toename van) degradatie worden voorkomen. Versterkingsmaatregelen en monitoring De eigenaar van een constructie heeft de verplichting het minimum veiligheidsniveau van kunst - werken te bewaken, de normbladen regelen dit niet. Wanneer het bevoegd gezag kennis draagt van een te laag betrouwbaarheidsniveau, zal dat gezag een termijn stellen waarbinnen maatregelen moeten zijn genomen. Als reeds een omgevingsvergunning voor het bouwen of verbouwen is aangevraagd kan zij bij die vergunning via het stellen van voorwaarden invulling geven aan haar wettelijke taak de voorschriften te handhaven. 20 CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 20 11-09-19 10:36 Versterkingsmaatregelen zijn in beginsel vergunningplichtig waardoor het bevoegd gezag op dat moment gekend wordt in het te onveilige niveau van een kunstwerk en maatregelen kan vorderen als ze dat nodig acht om de veiligheid voldoende te waarborgen tot het moment dat de verster - kingsmaatregelen zijn uitgevoerd. Het feit dat met een restlevensduur van 1 jaar moet worden gerekend, betekent dat binnen afzienbare tijd maatregelen moeten worden getrofen. De exacte periode is afhankelijk van de ernst van hetgeen wordt aangetrofen. Dat kan dus korter zijn, maar mogelijk ook langer. Wanneer wordt berekend dat de sterkte van constructieve onderdelen nog juist boven het afkeur - niveau ligt, dan is het van belang dat de beheerder alert is op de snelheid waarmee de sterkte in de tijd afneemt. Afhankelijk van dat gegeven kan door de beheerder worden besloten toch maat - r egelen te trefen zoals vervangen, versterken, beperken van het gebruik (bijvoorbeeld door het aantal rijstroken te verminderen of belastingrestricties aan te brengen door bebording of fysieke beperkingen). De technisch adviseur kan hierbij adviseren. In de navolgende hoofdstukken van deze CROW-CUR Aanbeveling wordt het bovenstaande nader uitgewerkt. 3.4 B eweegbare bruggen Wan n e e r sp r a ke is van e e n b ewe e gb are b r u g g e ld e n e r n o g e e n aant a l sp e ci e ke vo o r sch rif te n . Voor bruggen geldt dat deze in aanvulling op constructieve veiligheid voorts ook geen ander gevaar voor personen mogen opleveren. Dat is een voortvloeisel uit de aansprakelijkheidswet - g eving uit het Burgerlijk wetboek. Dat wordt in deze CROW-CUR Aanbeveling niet verder beschreven. Wanneer onderhoud wordt gepleegd aan het mechaniek, moet tevens zijn voldaan aan het Warenwetbesluit machines. Het mechaniek van een beweegbare brug is immers een machine en moet daarom voldoen aan het Warenwetbesluit machines. De beweegbare brug is daarnaast in zijn geheel een bouwwerk in de zin van de Woningwet en moet dan ook voldoen aan het Bouwbesluit 2\b12. Het Warenwetbesluit is niet van hogere orde dan het Bouwbesluit 2\b12 en aan beiden moet zijn voldaan bij de verbouwing van een beweeg- bare brug waarbij ook de machine onderdeel is van deze verbouwing. In beide besluiten komt constructieve veiligheid aan de orde. NEN 6\f8\f kan de beheerder, ontwerper of bouwer van een brug behulpzaam zijn bij het voldoen aan de dubbele wettelijke verplichting. Het voldoen aan NEN 6\f8\f leidt echter niet tot de conclu- sie dat in zijn volle omvang aan het Warenwetbesluit machines is voldaan. Het voldoen aan NEN 6\f8\f vrijwaart de beheerder ook niet volledig van eventuele aansprakelijkstelling in geval zich een calamiteit heeft voorgedaan. Hoofdstuk 3 ? Beoordelingskader 21 CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 21 11-09-19 10:36 4.1 Inleiding De beoordeling van de constructieve veiligheid van bestaande objecten (bruggen en viaducten) wordt in de basis geregeld door de beschikbare norm- en regelgeving (hoofdstuk 3). Voor deze beoordeling moeten beheerders van een areaal aan bruggen en viaducten een keuze maken welke bruggen en viaducten prioriteit behoeven. Een goede prioritering is er op gericht dat de meest urgente (meest risicovolle) constructies als eerste worden beoordeeld. Indien uit een rekenkundige beoordeling blijkt dat een object niet voldoet aan de eisen die aan de constructieve veiligheid worden gesteld, betekent dat niet per denitie dat een constructie onveilig is. De veiligheid kan namelijk ook nog op een andere, nauwkeurigere manier worden bepaald waaruit kan blijken dat de constructie toch voldoet. Hiervoor is het van belang om een beeld te hebben van de mogelijkheden om de rekenkundige veiligheid beter (nauwkeuriger) te bepalen door het verkleinen van onzekerheden. Dit kan betrekking hebben op de na te streven gevolgklasse, maar ook op de belasting, het efect daarvan op de constructie (het belastingefect) e n d e s te rk te v an e e n co ns tr u c tie. Het hierboven genoemde proces is schematisch weergegeven in het schema van guur 4-1. In dit schema wordt onderscheid gemaakt tussen enerzijds het prioriteren van een areaal aan construc - ties voor de beoordeling van de constructieve veiligheid (bovenste gedeelte van het schema) en anderzijds het kwantitatief beoordelen van een individueel object (onderste gedeelte van het schema). Beide aspecten worden aansluitend toegelicht (paragraaf 4.2 en 4.3). In het schema staan verschillende beslispunten benoemd (A tot en met E). In het schema zijn (in groen) verwijzingen gegeven naar de hoofdstukken waar de genoemde onderdelen in detail zijn toegelicht. De beslissingen die bij de beslispunten moeten worden genomen zijn de verant - woordelijkheid van de beheerder. Voor de technische argumentatie wordt de beheerder hierin geadviseerd door de technisch adviseur. De beheerder dient zich ervan bewust te zijn dat er sprake kan zijn van tegenstrijdige belangen indien de technisch adviseur ook betrokken is bij andere delen in het beoordelingsproces (bijvoorbeeld als uitvoerder van de vericatieberekeningen). Aanbevolen wordt om dergelijke dubbele belangen te vermijden. 4.2 R i\bicoge\btuurde prioritering 4.2.1 Objectri\bicoanaly\be Om een keuze te maken welke kunstwerk(en) als eerste in aanmerking komen om te worden her - beoordeeld, kan een risicogestuurde prioritering worden uitgevoerd. Per object wordt hiertoe een o bje c trisico an a lyse (O R A ) o p g e s te ld (zie guur 4 -1 ) die re sulte e r t in e e n tot aa l sco re van e e n object (prioriteringsscore). Hoe hoger deze prioriteringsscore ten opzichte van andere kunstwer - ken, hoe hoger de prioriteit om constructieve veiligheid van het desbetrefende kunstwerk kwanti - tatief te beoordelen. De wijze waarop de objectrisicoanalyse dient te worden uitgevoerd en de aspecten die daarbij een rol spelen, zijn in detail toegelicht in de volgende paragrafen. Vaak blijkt een hoog risico voort te komen uit een gebrek aan informatie omdat daarmee niet kan worden aangetoond dat de constructieve veiligheid voldoende is. Omdat het verkrijgen van informatie echter arbeids- en tijdsintensief is, is het vergaren van informatie veelal een iteratief proces. Desondanks loont het vaak voor kunstwerken met een hoog risicoproel om meer infor - matie te vergaren en daarmee de kans op afkeuren te verlagen. In het schema in guur 4-1 is de keuze waarmee wordt aangegeven of de objectrisicoanalyse (voldoende) compleet is, aangeduid als keuzemoment A . 22 4 Beoordeling\bproce\b CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 22 11-09-19 10:36 ja neenee nee Kwanticeren conse\grvatismes materiaaleigensc\fap\gpen belastingen belastingefect \b\foofdstuk 6) \b\foofdstuk 7) \b\foofdstuk 8) Aanleiding (object of areaal)   \f\ \f\b ­?­\ ?\f­?  \  \f\  ?\f?    \    ? \  \f  \f\    ???? \b\f?   \f    \b\f? \b???
''\b???
''\b??????'"""?'""
?\  \b\f?   \ \f  ? \ ?  \  ?   ?  ? ? \  ??\ \b? ?\ \f\ ??\ ?\  \b\f? ? \     \   \  \f  \  ? ?  \f  ?  B ja ja Aanleiding  functiewijziging of\g constructieve aan\gpassing wijzigingen in norm\gen \b\foofdstuk 3)  vermoeden onvoldoe\gnde veilig\feid nadering einde ontw\gerplevensduur A  overdrac\ft veilig? vervolg? E D E2 E1 E3 E4 nee C ja update risicoproe\gl Fig u ur 4 -1 . S t app e npl a n vo or de pr ior ite r i ng e n b e o ordel i ng v a n b e s t a a nde br ugge n e n v i aduc te n . Hoofdstuk 4 ? Beoordelingsproces 23 CUR-aanbeveling 124 Constructieve veiligheid bestaande bruggen en viaduc\ ten_bw.indd 23 11-09-19 10:36 Indien blijkt dat de constructieve veiligheid voldoende is aangetoond (bijvoorbeeld op basis van een recente constructieve beoordeling), dan kan het kunstwerk worden opgenomen in het reguliere beheer- en onderhoudsproces (keuzemoment B). Indien de constructieve veiligheid daarentegen niet is aangetoond, dan moet het object worden beoordeeld aan de hand van een vericatieberekening of dienen maatregelen te worden getrofen. De resultaten van de object - r isico an a lyse vo rm e n daarb ij d e b asis vo o r d e uitga n gsp unte n n otitie te n b e h o eve van d e vericatieberekening. De beoordeling van de constructieve veiligheid aan de hand van een vericatieberekening is toegelicht in paragraaf 4.3. 4.2.2 Beoordeling\ba\bpecten In een risicogestuurde prioritering van de beoordeling van kunstwerken dient naast het aspect constructieve veiligheid ook rekening te worden gehouden met de gevolgen van eventueel niet-voldoen. Deze gevolgen richten zich in het bijzonder op het efect voor de weggebruikers en de omgeving in geval het kunstwerk haar functies niet meer kan vervullen. Deze gevolgen worden gevat in het aspect omgeving en komen in NEN-EN 199\b tot uitdrukking in de gevolgklasse (CC), zie paragraaf 3.1. Daarmee wordt de risicoscore per object bepaald door twee componenten, te weten: T e ch nisch e asp e c te n , we lke b e p a le n d zijn vo o r d e ka ns van f a le n; D e omgevingsaspecten van het object, vertaald in de gevolgklasse (CC) behorende bij het o bje c t , we lke b e p a le n d zijn vo o r d e g evo lg e n van f a le n . Technische aspec\fen Voor de kans op falen is het enerzijds van belang om inzicht te hebben in de bezwijkmechanismes die een rol kunnen spelen (falen van delen van de constructie of de fundering) en anderzijds de veranderingen die in de loop der tijd zijn opgetreden en hierop van invloed zijn (toename van de belasting of ander afwijkend gebruik, schade, degradatie, et cetera). Om deze risico's te identice - ren, dienen in ieder geval onderstaande aspecten te worden beschouwd. Voor het achterhalen van informatie om inzicht hierin te verkrijgen, wordt verwezen naar hoofdstuk 5 en kan worden gedacht aan ontwerpdocumenten, as-built documentatie, opgetreden veranderingen en inspec - tierapporten (al dan niet van constructieve inspecties). Belastingen P ermanente belastingen (aanwezigheid van (nieuwe) overlagingen, uitbreiding van het kunst - werk, geluidsschermen of andere randbelastingen); V eranderlijke verkeersbelasting (ontwerpwaarde, belastingklasse en verkeersintensiteit); Veranderingen in gebruik (toename van het aantal rijstroken, wijziging van de rijbaanindeling, aanwezigheid van bijzondere industrie die efect heeft op de verkeersbelasting, et cetera). Draagvermogen V oortschrijdend inzicht in draagkracht van het constructief systeem; A anwezigheid gevoelige en/of kritische details, detaillering van de voorspanning en de wapening; B ijzonderheden bij specieke constructietypes en/of de slankheid van de constructie; Toepassing van (onbekende) materialen; W ijzigingen in de omgeving (ontgravingen, grondaanvullingen, ongelijkmat