Schampen categoriën

Eigenschappen

Id	313
Label (nl)	Schampen categoriën
Vraag	Voor brug Dronrijp passen we met een waterpijler toe in het midden van een vaarweg (het Van Harinxmakanaal) De pijler is: • gefundeerd op betonnen palen met daar overheen een betonnen sloof, • aan weerzijden van de pijler worden geleidewerken (wrijfgordingen) toegepast, die aan de betonnen sloof worden bevestigd. Wat de opdrachtgever niet wil is dat de pijler cq. brug bij de eerste de beste schadevaring bezwijkt. Dit wordt in het contract ook aangeven. In de ROK wordt onderscheid gemaakt tussen scheepsvriendelijke (cat. a) en scheepsonvriendelijke (cat. b) constructies. Beide categorieën kunnen ook beide van toepassing zijn. Voor zover ik het beoordeel is er bij de waterpijler in eerste instantie sprake van een scheepsvriendelijke constructie. Zie hiervoor ROK 1.4 blz. 67 ‘scheepsvriendelijke verende constructies’. Hoewel de waterpijler geen ‘echte’ verende constructie is zoals een geleidewerk en ook niet helemaal te vergelijken is met een sluis, is het doel van de geleiding onder de brug wel een uit koers geraakt schip te corrigeren en geleiden en niet om het te beschadigen. In tweede instantie is er pas sprake van een scheepsonvriendelijke constructie. Er is dan sprake van een calamiteit en dient voortschrijdende instorten te worden voorkomen. Na de calamiteit is de constructie beschadigd en dient het te worden hersteld. Omdat de hoek van de aanvaring voor beide categorieën gelijk is, is een scheepsonvriendelijke echter niet maatgevend. De vraag is: Welke categorie constructie is van toepassing voor het ‘schampen’ cq. begeleiden van de vaartuigen (bij ‘normaal’ dagelijks gebruik) en wat zijn hierbij de veiligheidsfactoren in de combinatie met de andere veiligheids- en combinatiefactoren (eigen gewicht, verkeersbelasting, remmen en aanzetten (0 = 0,8?) ed.).
Antwoord	De waterpijler is in eerste instantie een scheepvaartonvriendelijke constructie: de toelaatbare verplaatsingen en vervormingen van de brugpijler inclusief fundatie zijn met het oog op de constructieve veiligheid en het gebruik van de bovenbouw van de brug dusdanig klein dat hiermee niet op scheepvaartvriendelijke wijze energie van betekenis opgevangen kan worden. De brugpijler kan zowel frontaal als schampend worden geraakt. Voor lichte schampingen zou de pijler eventueel als scheepvaartvriendelijk kunnen gelden, al dan niet met toepassing van een fendering achter wrijfgordingen. Voor frontale aanvaringen is dit niet aan de orde. Uitgangspunt moet dan ook zijn dat de brugpijler van zichtzelf aanvaringsbestendig is bij calamiteuze situaties. Zou het een object van RWS betreffen, of een object waarvoor RWS vergunningverlenend optreedt, dan zou de ROK1.4 daarvoor het uitgangspunt zijn, deze levert in de regel hogere pieklasten op dan de Eurocode, die in NEN-EN 1991-1-7 een benadering voor stootbelastingen door scheepvaart biedt. In water van andere beheerders zal minstens voldaan moeten worden aan de Eurocode, maar kan de betreffende beheerder/opdrachtgever nadere eisen stellen. Om de scheepvaart comfort te bieden en aan te sluiten op de Richtlijn Vaarwegen 2017 (ook weer standaard van toepassing op werk van RWS of werk in water van RWS in opdracht van een derde partij), kan het, afhankelijk van de lokale geometrie, gewenst of zelfs nodig zijn remming- en geleidewerken te plaatsen, om de kleine missers van de vaarweggebruiker op te vangen. Daarvoor is het uitgangspunt dan dat deze scheepvaartvriendelijk zijn. Als nu de brugpijler zelf inderdaad aanvaringsbestendig is, hoeft het remming/geleidewerk slechts te voorzien in het opvangen van die kleine missers, en kan dit relatief licht worden gedimensioneerd op die kleine missers. De constructie is dan een opofferingswerk. Dit is in het navolgende benoemd als situatie 1. Als het echter door omstandigheden niet mogelijk is de brugpijler voldoende aanvaringsbestendigheid te geven, dan zal dus het remming/geleidewerk voldoende aanvaringsbestendig moeten worden uitgevoerd, teneinde te voldoen aan de eisen ten aanzien van constructieve veiligheid. Situatie 2. Situatie 1: De pijler zelf dient te zijn gedimensioneerd op calamiteuze aanvaringen en mag dan weliswaar lokaal wat schade oplopen, maar niet bezwijken en maar zeer beperkt vervormen met het oog op de functionaliteit van de brug. Dit vergt een zware, stijve constructie met een star funderingsgedrag. Welke vervormingseis opgelegd moet worden, is per geval maatwerk op basis van een acceptabel te achten schadebeeld. De Eurocode laat de keuze van combinatiefactoren grotendeels vrij aan de opdrachtgever/ontwerper, omdat per geval ingeschat moet worden welke belastingen in de combinatie van belang zijn. Het is bijvoorbeeld denkbaar dat de aanleiding voor de calamiteuze aanvaring samenhangt met weersomstandigheden (zware wind), deze zal dan in de combinatie meegenomen moeten worden, indien van belang voor het dimensineren van de brugpijler (inclusief fundatie). Het optreden van de calamiteit staat daarentegen naar verwachting los van het op dat moment aanwezige wegverkeer, dus meer dan een normale waarde voor de combinatiefactor op de rembelasting is niet nodig. Omdat sprake is van een calamiteit gelden de partiële factoren voor een bijzondere belasting. Het remming/geleidewerk is te beoordelen als een scheepvaartvriendelijke constructie, bedoeld om kleine missers op te vangen (koersafwijkingen in te schatten o.b.v. de ruimte in de vaarweg en de manoeuvreerbaarheid van schepen). Hierbij kan dan uitgegaan worden van normale vaarsnelheden en kan naar behoefte worden gedifferentieerd in scheepsafmetingen, vaarsnelheden, beladingsgraad et cetera, al naar gelang hier informatie over beschikbaar is uit tellingen en dergelijke. De belastingen van het stotende schip zijn te bepalen a.d.h.v. bijvoorbeeld de EAU2012. Deze biedt een beschouwing o.b.v. een energie-beschouwing, die samen met de veerkarakteristiek van het remming/geleidewerk leidt tot pieklasten, waarop de constructie gedimensioneerd kan worden. Omdat het vertrekpunt is dat het gedrag scheepvaartvriendelijk is, dienen de stootkrachten op de scheepshuid te worden beperkt. Voor CEMT-III is dat ongeveer 600kN, voor CEMT-klasse IV 800kN. Dit is een oude vuistregel. Aan de hand van diezelfde set vuistregels geldt voor beschermpalen een energie-absorptievermongen (in het elastische gebied) van 100 resp. 150kNm voor CEMT-III/IV, 50/80 kNm voor een remmingwerk en 60/100 voor een fuik of meerpalen. Gebruik van deze waarden omzeilt de meer bewerkelijke benadering van de EAU en is vooral aantrekkelijk indien de benodigde informatie over de passerende vloot niet op tijd ingewonnen kan worden. In deze situatie geldt dat het remming/geleidewerk in CC1 ingedeeld kan worden (overbelasting geeft schade, maar die is economisch klein en de kans op verlies van mensenlevens is dat ook), en daarmee liggen dan de toe te passen partiële factoren vast. Indien de meerkosten voor indelen in CC2 klein zijn, kan dat een verstandige keuze zijn: de schadekans daalt doordat de constructie dan sterker is, en de omvang van schade zal kleiner zijn. Resultaat is dat de vaarweggebruiker minder hinder zal ondervinden van hersteloperaties bij wellicht zelfs lagere levensduurkosten. Situatie 2: Deze situatie is bij voorkeur te vermijden, omdat een complexe afhankelijkheid ontstaat tussen de pijler en het remming/geleidewerk: De brugpijler is niet aanvaringsbestendig, dus het remming/geleidwerk zal het tekort op moeten vangen. De kans is zeer reëel dat dit niet is op te lossen met een voor kleine missers scheepvaartvriendelijk remming/geleidewerk, maar dat een zware, starre beschermingsconstructie moet worden gebouwd. Daarnaast is het bijzonder lastig om voldoende absorptievermogen aan te tonen in het plastische vervormingsgebied van het remming/geleidewerk én te garanderen dat dit vermogen wordt aangesproken vóórdat het absorptievermogen van de brugpijler wordt overschreden. Het remming/geleidewerk zal in dezelfde gevolgklasse moeten worden ingedeeld als de brug, omdat die voor haar constructieve veiligheid afhankelijk is van het remming/geleidewerk. Brug en remming/geleidewerk zijn dan in wezen niet meer afzonderlijk te beschouwen.
Brondocument	1.4

Relaties

Vertrekpunt	Relatie	Eindpunten
Schampen categoriën	Eis aan Objecttype	ROK-0485 (Systeemeis)