5.6.1 Keuze van opleggingen

De keuze van typen opleggingen hangt samen met de functie van de oplegging in het oplegsysteem, de technische eisen, zoals belastingen en bewegingen, maar ook de economische en soms de esthetische afwegingen.

Rubberopleggingen zijn economisch erg interessant en komen daarom relatief vaak voor. In eerste instantie wordt daarom voor betonnen viaducten en kleinere bruggen vooral  bekeken of er rubberopleggingen (type B) kunnen worden toegepast in een drijvend oplegsysteem zonder verdere maatregelen. Bij kleinere en lichte constructies, zoals bij kleine stalen overspanningen kan een natrilgedrag optreden waardoor de keuze voor enkel rubberopleggingen niet voor de hand ligt.

Naarmate de rubberopleggingen grotere afmetingen hebben is het fabricageproces gevoeliger voor fouten bij het positioneren van de wapeningsplaten en het vulkanisatieproces. Daarom worden bij opleggingen groter dan 300 x 300 mm in RTD 1012 meer testen verlangt. Deze testen op grotere opleggingen, zeker wanneer afmetingen in de buurt van 600 x 600 mm komen, kunnen duur zijn omdat weinig laboratoria testmachines hebben met voldoende capaciteit. Per fabrikant zijn deze kosten verschillend.

Om de volgende redenen is het niet altijd mogelijk om te volstaan met een toepassing van rubberopleggingen type B en moet een ander type oplegging worden gekozen:

  • grote verplaatsingen
  • grote hoekverdraaiingen
  • grote horizontale krachten
  • geringe oplegdruk

Voorbeelden van maatregelen indien rubberopleggingen niet voldoen (zonder kostenindicatie):

  • Uitbreiding van de rubberopleggingen met glijdelementen en/of vasthoudvoorzieningen;
  • Vulkaniseren van rubberoplegging op een te verankeren staalplaat (tegen risico op verschuivingen bij geringe oplegdruk)
  • Toepassen van zijgeleidingen los van de rubberopleggingen
  • Toepassen van mechanische opleggingen (potopleggingen, bolsegment- of cilinderopleggingen).
  • Toepassen van zeer specifieke oplossingen (trek-drukoplegging)

 

In Nederland worden vaak de rubberopleggingen gedimensioneerd door de ontwerpers van het kunstwerk met de ontwerpregels uit EN 1337-3. Daarbij wordt de G-modulus = 0,9 N/mm2 aangehouden. Door de verschillen in rubbersamenstellingen en productiemethoden brengt dit het risico met zich mee dat de opleggingen in werkelijkheid anders reageren. Bij onvolkomenheden in het productieproces kan de fabrikant geen inschatting maken van de gevolgen omdat hij de resultaten van de ontwerpberekeningen niet kent. Beter zou het daarom zijn om deze ontwerpverantwoordelijkheid bij de fabrikant te leggen.

Bij grotere bruggen zijn de oplegkrachten vaak groot. In deze gevallen zijn rubberopleggingen vaak niet mogelijk vanwege de onaanvaardbaar grote afmetingen en testen. Dan zullen potopleggingen of bolsegmentopleggingen moeten worden toegepast.

Rolopleggingen zijn duur door hun onderdelen, materialen en fabricage. Zij waren vroeger een goede oplossing voor translaties, maar zijn gevoelig voor corrosie en slijtage en worden daarom voornamelijk nog toegepast bij renovatieprojecten in verband met de historische uitstraling van een kunstwerk. Hetzelfde geldt voor taatsopleggingen en scharnieropleggingen.

De toepassing van trek-drukopleggingen zou zo veel mogelijk moeten worden vermeden. Echter zijn er omstandigheden waar het toepassen niet vermeden kan worden. Vaak zijn ze noodzakelijk bij tuibruggen omdat alternatieve neerhoudsystemen niet de volledige functionaliteit van trek- en drukkrachten in combinatie met translaties en rotaties mogelijk maken.

Samenvattend is de keuze van het type oplegging afhankelijk van o.a. de volgende factoren:

  • Beschikbare ruimte in het ontwerp
  • Opgelegde belastingen en vervormingen (verticaal, transversaal, longitudinaal, rotaties)
  • Stijfheden van de onder- en bovenbouw
  • Stabiliteit van de onder- en bovenbouw
  • Lengte van de overspanning
  • Bouwmethode en bouwfasering
  • Vormgeving van de bovenbouw (bijvoorbeeld rechte of gebogen kunstwerken)
  • Toelaatbare dwarsverplaatsing t.p.v. een voegovergang (verkeersbrug).

Bij stalen bruggen spelen niet alleen de grootte van de belastingen en de mogelijkheid tot afdracht naar de brug en de fundatie, maar ook het gedrag, zoals de kans op snelle translaties en rotaties een rol in de keuze.

Relatie met voegovergangen

De keuze van het oplegsysteem, zoals besproken in dit hoofdstuk en het type opleggingen kan niet uitsluitend op basis van een optimale krachtafdracht en vervorming plaats vinden. De keuze hangt nauw samen met de keuze van het type voegovergang. Ter plaatse van de voegovergangen moet het kunstwerk, afhankelijk van het gekozen type oplegging afgestemd zijn op de bewegingsmogelijkheden van de voegovergang.

Conservering en LCC

Als laatste moet nog de duurzaamheid en de daarmee gemoeide kosten tegen klimatologische invloeden (corrosiebescherming) worden beschouwd.

Bij de afweging van het juiste type behoort ook een Life Cycle Cost (LCC) beschouwing.