5.5.1 Stalen plaatliggerbruggen over de Lek bij Hagestein

In hoofdstuk 3, waar de belastingen en vervormingen worden besproken, is reeds een deel hiervan besproken bij de vervormingen door verkeersbelastingen. Hier wordt verder ingegaan op het gedrag van het oplegsysteem. Het oplegsysteem is weergegeven in figuur 5.5.1.a.

Figuur 5.5.1.a Oplegsysteem van de Bruggen in A27 over de Lek bij Hagestein (Hoofdbrug)

In dit systeem gaat het bij de hoofdbrug om twee bruggen naast elkaar met overspanningen van respectievelijk 90, 160 en 90 m. De vaste opleggingen zijn nr. 6 en 7. De opleggingen nr, 2, 3, 10, 11, 14 en 15 zijn éénzijdig beweegbare opleggingen. Alle andere opleggingen zijn alzijdig beweegbaar. Om dwangkrachten te vermijden zouden nr. 3, 4, 14 en 15 ook alzijdig beweegbaar moeten zijn, dat zou echter leiden tot verplaatsingen van 40 tot 50 mm in dwarsrichting (Y) door de horizontale temperatuurgradiënt en de verkeersbelastingen.

Bij de passage van een belasting door een vrachtauto, hier als één last weergegeven, die centrisch op de doorsnede staat volstaat een 2D representatie zoals in figuur 5.5.1.b: Er zijn geen verdraaiingen om de z-as wat een 3D-beschouwing overbodig maakt.

Figuur 5.5.1.b Passage van een last van links naar rechts met de bijbehorende oplegkrachten en bewegingen

Wanneer echter de last over één van de hoofdliggers beweegt, zal de andere hoofdligger veel minder worden belast en blijft ook het vervormingsgedrag dus achter. Daarbij zal door torsie de brug om zijn lengteas willen roteren. In het geval van deze brug tordeert het brugdek om het boven de brug gelegen dwarskrachtencentrum. De verbindingslijnen tussen pijleropleggingen vormen geen rechthoek meer. De einden van de zijoverspanningen zouden, indien niet in vastgehouden in dwarsrichting, ontoelaatbaar bewegen. Dus ontstaan er niet alleen langbewegingen, maar ook dwangkrachten in het gehele systeem. Figuur 5.5.1.c toont het vervormen van de brug onder een passage van een excentrische belasting. Figuur 5.5.1.d toont de ligging van het rotatiepunt. Figuur 5.5.1.e toont de vervorming van de onderflenzen van de hoofdliggers.

Figuur 5.5.1.c Gedrag van de brug bij excentrische passage van een last
Figuur 5.5.1.d Rotatiecentrum
Figuur 5.5.1.e Vervorming onderflenzen bij excentrische belasting

Het zal duidelijk zijn dat, ondanks de intentie om dwangkrachten te vermijden, deze toch door passerend verkeer optreden. Ook een horizontale temperatuurgradiënt leidt natuurlijk tot verklemmingen.