Stalen bruggen: grip op veiligheid en levensduur van bestaande infrastructuur

Vermoeiing

Veel bestaande stalen bruggen naderen het einde van hun oorspronkelijke beoogde levensduur, én hebben te maken met een toenemende verkeersbelasting. Vermoeiing (metaalmoeheid) speelt voor deze bruggen een cruciale rol: scheurvorming kan zich ontwikkelen en vormt een risico voor de betrouwbaarheid van de constructie.

Tegelijkertijd is volledige vervanging vaak kostbaar en maatschappelijk ontwrichtend. Assetmanagers zoeken daarom naar manieren om de veiligheid te garanderen én de levensduur van bruggen verantwoord te verlengen.

Rond de jaren vijftig werd voor het maken van verbindingen in stalen bruggen steeds vaker gebruik gemaakt van lassen in plaats van klinknagels. Een fantastische innovatie, want lassen is veel eenvoudiger en maakt slankere ontwerpen mogelijk. Een nadeel is echter dat gelaste verbindingen gevoeliger zijn voor vermoeiing, ofwel metaalmoeheid, door herhaalde belasting, omdat de spanningsconcentraties groter zijn.

Adri Vervuurt, senior scientist Structural Safety bij TNO: “Het typische van vermoeiing is dat die zich gedurende de levensduur manifesteert in de vorm van scheuren, ruim voordat de constructie daadwerkelijk faalt. Het ‘voordeel’ is dat de effecten van vermoeiing gedurende de levensduur kunnen worden vastgesteld, onder andere door het uitvoeren van metingen. De vraag die wij voor Rijkswaterstaat beantwoorden is: hoe kunnen we een betere inschatting maken van de sterkte van constructies? Ofwel: hoe tonen we aan dat die constructies sterker zijn dan we ooit hebben gedacht?”

Waarom TNO?

TNO werkt al decennia samen met partijen zoals Rijkswaterstaat en ProRail aan het beoordelen en beheren van bestaande infrastructuur. Zo kan Rijkswaterstaat op basis van een model inschatten na hoeveel tijd scheurvorming in een stalen brug optreedt, kan zij een grotere faalkans tot aan de volgende inspectie accepteren dan wanneer zij dat niet zou weten. Met andere woorden: dankzij het model van TNO kon Rijkswaterstaat haar werk beter plannen en bespaarde zij geld aan onnodige inspecties, zonder op veiligheid van de weggebruiker in te boeten. Beheerders zetten het model dankbaar in om de inspectietermijn te bepalen voor constructies.

Onze expertise is relevant voor:

• Assetmanagers bij Rijkswaterstaat, provincies en gemeenten
• Ingenieurs- en adviesbureaus
• Beheerders van bruggen en andere kunstwerken
• Beleidsmakers rondom infrastructuur en vervanging/renovatie

Samen werken aan toekomstbestendige infrastructuur

Door slim gebruik te maken van data, modellen en expertise maakt TNO het mogelijk om bestaande stalen bruggen veilig langer te gebruiken. Zo dragen we bij aan een betaalbare, betrouwbare en duurzame infrastructuur in Nederland.

TNO ondersteunt organisaties in verschillende stappen:

• Analyse van bestaande brugconstructies
• Modelontwikkeling en validatie met data
• Risico- en levensduurbepaling
• Advies voor inspectie, onderhoud en renovatie
• Doorvertaling naar richtlijnen en beleid

Meer weten over hoe je de levensduur van jouw bruggen kunt verlengen? Neem contact op met onze experts of ontdek onze projecten en cases.