Hoe kan een demontabele kering beoordeeld worden, rekening houdend met het lengte effect?
Deze vraag gaat over beoordelingsspoor Sterkte en stabiliteit van een langsconstructie (demontabele kering). Het WBI geeft op de helpdesk water alleen een handreiking voor de beoordeling langsconstructies.
Het WBI geeft geen duideljkheid voor het toepassen van het lengte-effect binnen het toetsspoor ‘Sterkte en stabiliteit langsconstructies’. Ik ben bezig met het beoordelen van een coupure die opgebouwd is uit 100 staanders met daartussen schotbalken. De constructie is vergelijkbaar met een puntconstructie, maar dan met een lengte-effect.
De coupure is ca. 300 m lang en opgebouwd uit één en hetzelfde systeem. Het systeem bestaat uit 100 staanders, die verbonden zijn op een betonconstructie, met daartussen schotbalken. Alle elementen zijn hetzelfde en daarmee ook uitwisselbaar. Het maatgevende onderdeel van de
constructie is de staander. Voor een enkele staander kan een gemiddelde sterkte met een variatiecoëfficiënt bepaald worden. De staanders worden beschouwd als onderling onafhankelijk. De belasting die op elke staander optreedt is hetzelfde. De coupure wordt daarom beschouwd als
een puntconstructie, waarbij het lengte-effect op basis van het aantal onafhankelijke staanders wordt meegenomen. Kan op deze wijze deze langsconstructie beoordeelt worden, rekening houdend met het lengte effect, en hoe adviseert de helpdesk om dit te doen?
Algemeen kan worden opgemerkt dat de basis van de beschreven aanpak probabilistisch gezien theoretisch juist is, maar in de praktijk weinig gangbaar. Praktisch gezien wordt zelden/nooit rekening gehouden met een lengte-effect in een dergelijke situatie en wordt slechts één staander beschouwd. Er zijn namelijk een aantal andere zaken die normaal gesproken niet worden
meegenomen in de sommen, maar die wel een (positieve) rol kunnen spelen. Zo wordt er in principe elastisch gerekend, terwijl de plastische sterkte van de constructie, afhankelijk van het soort materiaal, een stukje groter kan zijn.
Ons voorstel is om de volgende twee situaties door te rekenen en daarna de resultaten te overleggen met de Helpdesk Water:
1. Analyse waarbij rekening wordt gehouden met het lengte-effect (zie voor mogelijke werkwijze hieronder). Dit levert een bovengrens van de faalkans op.
2. Analyse waarbij geen rekening wordt gehouden met het lengte-effect en waarbij slechts één staander wordt beschouwd en deze gelijk wordt gesteld aan de totale sterkte van de gehele constructie. Dit levert een ondergrens van de faalkans op. Hiervoor kan ook onderstaande werkwijze worden gehanteerd, waarbij in stap 2 per trekking van de waterstand geen 100 trekkingen van de sterkte worden gedaan, maar slechts 1.
Omdat de basisgedachte van het lengte-effect theoretisch juist is, kan er een verdere uitwerking plaatsvinden. Geadviseerd wordt dan om dit buiten Riskeer om te doen. Wanneer ervan uitgegaan wordt dat er geen golven van betekenis zijn kan dit als volgt plaatsvinden:
1. Fit een kansverdeling van de werklijn (hydraulische belasting) uit Riskeer/Hydra-NL.
2. Bereken vervolgens de faalkans buiten Riskeer door een trekking voor de waterstand (en daarmee de belasting) te doen en daarbij honderd trekkingen voor de sterkte. Door deze procedure vele malen te laten doorlopen en telkens te kijken of de getrokken belasting groter of kleiner is dan de
sterkte van het geheel (100 trekkingen) kan uiteindelijk de faalkans worden bepaald.
3. Wanneer golven wel meedoen kan een deel van de sterkte voor golfbelastingen worden gereserveerd (afgetrokken van de totaal aanwezige sterkte) en kan vervolgens dezelfde procedure worden gevolgd. De aan te houden golfkarakteristieken dienen zo goed mogelijk te worden ingeschat (b.v. met behulp van Hydra-NL).
[8636]