Bolsegmentopleggingen bestaan uit een holdeel (concaaf) en een boldeel (convex). Beide kunnen uit constructiestaal of zelfs uit roestvast staal of aluminium vervaardigd zijn. Vaak worden de boldelen uit aluminium gemaakt. Tussen het boldeel en het holdeel bevindt zich een glijdelement. De PTFE-plaat bevindt zich in een inkamering in het holdeel en het boldeel kan bekleed zijn met een roestvast staal blik, een chroomlaag of als genitreerd staal zijn uitgevoerd. In het geval van een aluminium boldeel zijn geen lagen rvs toegevoegd.
Platte bolsegmentopleggingen zoals weergegeven in figuur 4.6.3.a t/m 4.6.3.d bevatten een tweede vlak glijdelement op het boldeel. Bij vaste opleggingen omsluit dit glijdelement met een ring het holdeel.
Bij dikke bolsegmentopleggingen vormt de samenstelling van bovenplaat met bol- en holdeel een vaste oplegging.
Werking
Een bolsegmentoplegging neemt de verticale krachten op via de glijdplaat, bij platte opleggingen het boldeel naar het glijdelement naar het holdeel. De rotaties worden mogelijk gemaakt door het boldeel over het holdeel te transleren. De opleggingen zijn zeer stijf in verticale richting.
Bij platte opleggingen ligt het effectieve draaipunt in het hart van de oplegging, omdat de positie van de glijdplaat wordt gefixeerd door het onderzadel. In de oplegging ontstaat een wrijvingsmoment waarvan de grootte afhangt van de verticale belasting en de wrijvingscoëfficient in het gekromde glijdvlak. De wrijvingsmomenten mogen niet leiden tot omhoog komen van het boldeel. Ook moet er in de bruikbaarheidsgrenstoestand (SLS) altijd drukspanning aanwezig zijn. De horizontale krachten worden direct van de ring aan de glijdplaat naar het holdeel overgebracht.
Bij dikke opleggingen zoals weergegeven in 4.6.3.e ligt het effectieve draaipunt in het bolmiddelpunt. In de oplegging ontstaat een wrijvingsmoment waarvan de grootte afhangt van de verticale belasting en de wrijvingscoëfficient in het gekromde glijdvlak. De horizontale krachten worden vanuit het boldeel naar het holdeel overgebracht door een resultante van verticale en horizontale belasting. Daarbij mag de oplegging niet instabiel worden door te weinig randafstand en het uit de kom geraken van het boldeel, ook hier moet er in de bruikbaarheidsgrenstoestand (SLS) overal drukspanning heersen.
Voor beide typen geldt dat het reactiemoment dus onafhankelijk is van de hoek en de hoeksnelheid, hetgeen een voordeel is bij flexibele grote bruggen die relatief veel bewegen ten gevolge van de verkeersbelastingen.
Figuur 4.6.3.e laat een aluminium bolsegmentoplegging zien van de Moerdijkbrug in de rijksweg A16. In tegenstelling tot de meeste andere opleggingen heeft deze oplegging een glijdelement aan de onderzijde, zodat de dwarsdragers in de brug in alle omstandigheden nagenoeg centrisch belast blijven. Ook in het geval van deze aluminium bolsegmentoplegging met een aluminium bolvlak glijdend tegen PTFE zijn de glijdplaten van constructiestaal en een loopvlak van roestvaststaal.
Ontwerp
Bij het ontwerp van bolsegmentopleggingen worden de volgende aspecten beschouwd:
- Gelijkmatige contactdruk in het bolvlak uit verticale belasting
- Verlopende contactdruk in het bolvlak door horizontale belasting
- Rotatiecentrum
- Excentriciteiten door het bolgedrag in twee richtingen
- Excentriciteiten door wrijving in geleidingen
- Sterkte van het holdeel tegen splijten
Fabricage
De fabricage van de bol- en holdelen vereist een grote fabricagenauwkeurigheid. Voor de gekromde glijdelementen gelden dezelfde aspecten al bij de vlakke glijdelementen.
Montage
Voor de montage moeten de montagetoleranties uit de norm worden aangehouden.