Technische Hogeschool Delft
A f d e l i n g der Civiele TechniekV;..i;:!i'-!<) W;=>:v:i = i:.;;.i\A/!aiiu;'-;
WATERBOUWKUNDIGE
CONSTRUCTIES
C o l l e g e d i c t a a t f 9
A f d e l i n g d e r C i v i e l e T e c h n i e k Vakgroep Waterbouwkunde Het o n t w e r p e n v a n w a t e r b o u w k u n d i g e c o n s t r u c t i e s C o l l e g e f 9 Samengesteld d o o r : i r . H, A b b e n h u i s i n g . K.G. Bezuyen p r o f . i r . A. Glerum d r . i r . P.A. Kolkman i r . W. Meermans i r . J . S c h i p p e r s o n d e r r e d a c t i e v a n p r o f . i r . A. Glerum
Technische Hogeschool Delft Afdeling der Civiele Techniek
u i t g a v e a u g e S l
Herdruk j u l i 1982
INHOUD b l z . 1. INLEIDING 1-1 2. KUNSTWERKEN 2-1 2.1. Algemeen 2-1 2.1. P y i e r 2-2 2.5. Stuw, s t o r m v l o e d k e r i n g , k e e r s l u i s 2-2 S.'f. Kademuur, k e e r m u u r , c a i s s o n s 2-5 2.5. S l u i s , d u i k e r , gemaal 2-5 2.6. Dok 2-6 2.7. T u n n e l , l e i d i n g , a q u a d u c t 2-7 2.8. S t e i g e r , m e e r s t o e l , w a c h t p l a a t s , g e l e i d e w e r k 2-9 2.9. O f f s h o r e c o n s t r u c t i e s 2-9 2.10 S c h e m a t i s c h o v e r z i c h t 2-11 3. HET ONTWERPEN VAN WATERBOUWKUNDIGE CONSTRUCTIES 5-1
5.1. Het o n t w e r p p r o c e s 3-1 5.1.1. Algemeen 3-1 5.1.2. V o o r l o p i g o n d e r z o e k 3-^ 5.1,5. Programma v a n e i s e n 3-^ 5.1.'t. A l t e r n a t i e v e v o o r o n t w e r p e n 3-7 5.1.5. Het d e f i n i t i e f o n t w e r p 5.2. B e l a s t i n g e n op w a t e r b o u w k u n d i g e c o n s t r u c t i e s 5-11 5.2.1. I n l e i d i n g 5.2.1.1. Oorzaken v a n b e l a s t i n g e n 3-11 5.2.2. E i g e n g e w i c h t 3-12 5.2.5. W a t e r d r u k 3-1^+ 5.2.5.1. I n l e i d i n g 3-1^ 5.2.5.2. H y d r o s t a t i s c h e d r u k 3-15 5.2.5.5. Opwaartse w a t e r d r u k 3-17 5.2.5.if. V e r v a l 3 - l 8 5.2.5.5. S t r o m i n g s d r u k i n permanente s t r o m i n g 3-21 5.2.5.6. N i e t p e r m a n e n t e s t r o m i n g s d r u k ( g o l f -b e l a s t i n g ) 3-25 5.2.5.6.1. I n l e i d i n g 3-25 5.2.5.6.2. B e l a s t i n g d o o r k o r t e g o l
-ven op een l a n g e wand 5-26 5.2.5.6.5. B e l a s t i n g d o o r k o r t e g o l v e n op een s l a n k e c i r k e l -c i l i n d e r 3-31 3.2.5.6.4. G o l f k l a p p e n 3-33 5.2.4. G r o n d d r u k 3-37 5.2.4.1. I n l e i d i n g 3-37 5.2.4.2. A c t i e v e e n p a s s i e v e k o r r e l d r u k 3-39 5.2.4.5. G r a f i s c h e b e p a l i n g Ea en Ep 5-47 5.2.4.4. N e u t r a l e k o r r e l d r u k 3-^+8 5.2.4.5. W a t e r s p a n n i n g e n 5-50 5.2.5. C a l a m i t e i t e n 3-52 5.2.6. A a r d b e v i n g e n 3-55 4. VOORBEELDEN VAN ENIGE VEEL VOORKOMENDE BEREKENINGEN 4-1
4.1. I n l e i d i n g J+'l
4.2. De b a k c o n s t r u c t i e ( h a n d b e r e k e n i n g ) ^-1
4.2.1. L e v e n s s t a d i a '+"1 4.2.2. B e l a s t i n g e n ^-1 4.2.5. B e l a s t i n g g e v a l l e n ^+-3
4.3.2. De wanden 4-5 4.3.3. De v l o e r 4-8 4.3.4. De v e r d e l i n g v a n de v e r t i c a l e k o r r e l d r u k k e n o n d e r de v l o e r 4-11 4.3.5. Opmerkingen 4 - l 4 4.3.6. F u n d e r i n g op p a l e n 4-15 4.4. De b a k c o n s t r u c t i e ( c o m p u t e r b e r e k e n i n g ) 4-1? 4.5. De damwand ( h a n d b e r e k e n i n g ) 4-26 4.6. De damwand ( c o m p u t e r b e r e k e n i n g ) 4-32 4.7. De v e r a n k e r i n g van de damwand 4-40 4.8. Het e v e n w i c h t van de s a m e n g e s t e l d e c o n s t r u c t i e 4-42 4.9. P r a k t i j k i n f o r m a t i e o v e r d a m w a n d c o n s t r u c t i e s 4-43 4.10. O n d e r l o o p s h e i d - en a c h t e r l o o p s h e i d damwanden 4-45 4.10.1. Algemeen k-k^ 4.10.2. De methode ban B l i g h 4-46 4.10.3. De methode van Lane
5. BOUWPUTTEN 5.1. De k l a s s i e k e bouwput ^"^ 5.2. De s t a b i l i t e i t van de b o u w p u t t a l u d s 5.3. De b e m a l i n g ^"^ 5.4. E v e n t u e l e p r o b l e m e n v o o r de omgeving 5~11 5.5. A l t e r n a t i e v e bouwwijzen 5~12 5.6. L i t e r a t u u r c"^o 5.7. F i g u r e n ^" '°
6. VUL- EN LEDIGSYSTEMEN VAN SCHUTSLUIZEN 6-1
6.1. Algemeen 6-1 6.2. K r a c h t e n op h e t s c h i p 6-2 6.3. B e r e k e n i n g van t r o s k r a c h t e n 6-5 6.4. V e r k l e i n e n van de h y d r a u l i s c h e k r a c h t e n ^-6 6.5. Het d e b i e t p r o g r a m m a bij v u l l e n en l e d i g e n ^"7 6.5.1. S c h u i f o p e n i n g e n i n de d e u r ^""^ 6.5.2. R i o l e n 6-9 6.6. S p a a r b e k k e n s 6-10 6.7. G r o o t - v e r v a l s l u i z e n 6-11 6.8. Z o u t - z o e t s c h e i d i n g s s y s t e m e n 6-11 6.9. L i t e r a t u u r 6-12 7- DOORLAATSLUIZEN 7-1 7.1. I n l e i d i n g 7-1 7.2. E n i g e s l u i s t y p e n 7-2 7.3. Programma v a n e i s e n 7-4 7.4. H y d r a u l i c a 7-5 7.5. D i v e r s e a s p e c t e n 7-15 7.6. O n t w e r p a s p e c t e n bij s c h u i v e n 7 - l 8 7.7. H e v e l s 7-21 7.8. B e s l i s s i n g s p u n t e n bij de o n t w e r p p r o c e d u r e 7-22 7.9. V o o r b e e l d e n 7-23 7.10 L i t e r a t u u r 7-25 7.11 F i g u r e n
8.2. De a f w e g i n g v a n de keuze 8-2 8.2.1. Keuze t u s s e n v e e r , b r u g en t u n n e l 8-2 8.2.2. Keuze t u s s e n v e r s c h i l l e n d e bouwmethoden 8-7 v o o r t u n n e l s 8.3. Het l e n g t e p r o f i e l v a n de t u n n e l 8 - l 4 8.3.1. E i s e n t . a . v . de s c h e e p v a a r t en w a t e r a f v o e r 8 - l 4 8.3.2. E i s e n t . a . v . h e t v e r k e e r d a t v a n de t u n n e l g e b r u i k maakt 8-17 8.3.3. E i s e n t . a . v . de w a t e r k e r i n g e n 8-19 8.3.4. Randvoorwaarden v o o r t v l o e i e n d u i t p l a a t s e -l i j k e o m s t a n d i g h e d e n 8-21 8.3.5. De i n d e l i n g v a n h e t l e n g t e p r o f i e l i n v e r -s c h i l l e n d e b o u w t e c h n i e k e n bij t o e p a -s -s i n g van de z i n k m e t h o d e 8-21 8.4. Het d w a r s p r o f i e l v a n de t u n n e l 8-22 8.4.1. E i s e n t . a . v . v e r k e e r , onderhoud e t c . 8-22 8.4.2. E i s e n t . a . v . de v e n t i l a t i e 8-25 8.4.3. E i s e n t . a . v . d i v e r s e i n s t a l l a t i e s en w a t e r -a f v o e r 8-27 8.5. De u i t v o e r i n g van h e t gezonken g e d e e l t e 8-27 8.5.1. U i t v o e r i n g s p r i n c i p e 8-27 8.5.2. Bouwdok 8-27 8.5.3. T r a n s p o r t 8-29 8.5.4. De z i n k s l e u f 8-31 8.5.5. Het a f z i n k e n 8-33 8.5.6. De k o p p e l i n g 8-34 8.5.7. De f u n d e r i n g 8-36 8.5.8. De a f w e r k i n g 8-37 8.6. E n i g e c o n s t r u c t i e v e a s p e c t e n v a n h e t gezonken g e d e e l t e 8-37 8.6.1. De d i l a t a t i e v o e g e n 8-37 8.6.2. De l e n g t e v a n de e l e m e n t e n 8-39 8.6.3. De v a s t s t e l l i n g van h e t d w a r s p r o f i e l 8-40 8.6.4. De w a t e r d i c h t h e i d 8-43 8.7. L i t e r a t u u r 8-47 8.8. F i g u r e n
1. INLEIDING
I n d i t c o l l e g e z a l g e t r a c h t worden i n z i c h t t e geven i n d i e zaken, w e l k e v a n b e l a n g zi.in v o o r h e t o n t w e r p e n en bouwen van w a t e r b o u w k u n d i g e k u n s t w e r k e n . Z o a l s b l i j k t u i t h e t o v e r z i c h t i n h o o f d s t u k 2, b e t r e f t h e t e c h t e r geen homogene g r o e p doch een a g g l o m e r a a t van u i t e e n l o p e n d e c o n s t r u c -t i e s , d i e gebouwd kunnen worden -t e n behoeve van de s c h e e p v a a r -t , de wat e r b e h e e r s i n g , h e wat w i n n e n van e n e r g i e , h e wat k r u i s e n d e v e r k e e r , de o l i e -w i n n i n g b u i t e n g a a t s , e t c . T e n e i n d e de p r o b l e m a t i e k e n , d i e s p e l e n i n h e t g e h e l e v e l d , t o c h z o v e e l mogelijk de r e v u e t e l a t e n p a s s e r e n , i s de c o l l e g e s t o f a l s v o l g t i n g e -d e e l -d : - I n h o o f d s t u k 3 w o r d t a a n d a c h t b e s t e e d aan h e t o n t w e r p p r o c e s , aan de b e l a s t i n g e n waaraan de c o n s t r u c t i e s worden o n d e r w o r p e n en aan de vorm-g e v i n vorm-g , w e l k e mede b e p a a l d w o r d t d o o r de b e l a s t i n vorm-g e n en h e t d a a r u i t r e s u l t e r e n d e k r a c h t e n s p e l .
- I n h o o f d s t u k k worden e n i g e b e r e k e n i n g e n b e h a n d e l d , d i e n i e t u i t s l u i -t e n d zi,jn g e r i c h -t op één -t y p e k u n s -t w e r k , doch -t o e p a s b a a r z i j n v o o r meer-d e r e s o o r t e n . Het b e t r e f t meer-de meer-d i m e n s i o n e r i n g s b e r e k e n i n g e n v o o r een bak-p r o f i e l ( s l u i z e n , dokken, t u n n e l a f r i t t e n e t c ) , g r o n d - en w a t e r k e r e n d e d a m w a n d c o n s t r u c t i e s en v o o r z i e n i n g e n t e g e n o n d e r - en a c h t e r l o o p s h e i d . - I n h o o f d s t u k 5 w o r d t a a n d a c h t b e s t e e d aan b o u w p u t t e n , daar de meeste
w a t e r b o u w k u n d i g e c o n s t r u c t i e s i n d i t s o o r t o n t g r a v i n g e n w o r d e n ge-maakt.
- I n h e t c o l l e g e f l i s onder h e t h o o f d " K u n s t w e r k e n t e r o v e r w i n n i n g van een v e r v a l " onder meer i n g e g a a n op s c h u t s l u i z e n . Een b e l a n g r i j k a s p e c t d a a r v a n , namelijk h e t v u l l e n en l e d i g e n , w o r d t i n h o o f d s t u k 6 v a n d i t c o l l e g e nader u i t g e w e r k t . - T e n s l o t t e worden i n de h o o f d s t u k k e n 7 en 8 twee s o o r t e n k u n s t w e r k e n b e h a n d e l d : d o o r l a a t s l u i z e n en t u n n e l s . Bij de d o o r l a a t s l u i z e n l i g t h e t a c c e n t op de h y d r a u l i s c h e f a c e t t e n , t e r w i j l b i j de t u n n e l s v o o r a l de f u n c t i o n e l e e i s e n en de c o n s t r u c t i e v e u i t w e r k i n g aan de o r d e komen. J u i s t deze k u n s t w e r k e n z i j n gekozen omdat zij v e l e e l e m e n t e n b e v a t t e n , d i e ook v o o r andere c o n s t r u c t i e s van b e l a n g z i j n .
2 . Kunstwerken
2,1. Algemeen
Kunstwerken i n de waterbouw worden voor u i t e e n l o p e n d e d o e l e i n d e n gebouwd: t e n behoeve van de s c h e e p v a a r t , de w a t e r b e h e e r s i n g , k r u i s e n d v e r k e e r , o l i e - en g a s w i n n i n g b u i t e n g a a t s , e t c . Het g e m e e n s c h a p p e l i j k a s p e k t b i j de v e r s c h i l l e n d e con-s t r u c t i e con-s i con-s h e t opnemen van de b e l a con-s t i n g e n , v o o r t v l o e i e n d b i j v o o r b e e l d u i t n i v e a u v e r s c h i l l e n i n grond e n / o f w a t e r , en/of u i t s c h e e p v a a r t o f wegvervoer, en h e t o v e r d r a g e n van d i e b e l a s t i n g e n n a a r de ondergrond. I n h e t navolgende wordt v o o r a l aan d i t f a c e t aandacht b e s t e e d . Z o v e e l moge-l i j k i s g e t r a c h t werken met een i d e n t i e k k r a c h t e n s p e moge-l samen t e voegen. Opgemerkt z i j , d a t ook een a n d e r e i n d e -l i n g m o g e -l i j k i s .
V / / / / \ / / / / / \
/
De ondergrond moet voldoende d r a a g k r a c h t b e z i t t e n om de b e l a s t i n g e n op t e kunnen nemen zonder d a t h e t k u n s t w e r k o n t o e l a a t b a r e v e r p l a a t s i n g e n o n d e r g a a t .
A l s de d r a a g k r a c h t i g e l a a g z i c h b e v i n d t op h e t a a n l e g -n i v e a u va-n h e t ku-nstwerk, ka-n de f u -n d e r i -n g s v l o e r d i r e k t r u s t e n op deze l a a g ( 1 ) . Soms worden s l e c h t e l a g e n v e r -vangen door zand om de d r a a g k r a c h t t e v e r g r o t e n , de v l o e r r u s t dan op deze g r o n d v e r b e t e r i n g ( 2 ) . Men noemt 1 en 2 een f u n d e r i n g op s t a a l .
L i g t de d r a a g k r a c h t i g e l a a g v e r beneden de f u n d e r i n g s -v l o e r , dan d r a a g t de -v l o e r de b e l a s t i n g e e r s t o -v e r op p a l e n ( 3 ) , d i e deze d a a r n a a f d r a g e n n a a r d i e p e r g e l e g e n l a g e n . Men noemt 3 een f u n d e r i n g op p a l e n , o f a l s h e t om g r o t e r e i n g e g r a v e n elementen g a a t , op p u t t e n .
De f u n k t i e van de v l o e r kan n a a s t de k r a c h t s a f d r a c h t ook z i j n h e t v e r h i n d e r e n van t r a n s p o r t van g r o n d d e e l t j e s e n / o f van w a t e r i n v e r t i k a l e z i n . Bovendien kan onder de v l o e r
V7//////////A
t e v o r e n een damwandscherm z i j n a a n g e b r a c h t , d a t door een v e r l e n g i n g van de kwelweg v e r h i n d e r t , d a t g r o n d -d e e l t j e s -door een h o r i z o n t a l e g r o n -d w a t e r s t r o m i n g wor-den meegevoerd. I n d i e n h i e r n i e t voldoende z o r g aan wordt b e s t e e d , kan door d i t v e r s c h i j n s e l ( o n d e r l o o p s h e i d ) een d u s d a n i g e e r o s i e o p t r e d e n , d a t h e t k u n s t w e r k wordt onder-m i j n d .
I n de v o l g e n d e v o o r b e e l d e n van k u n s t w e r k e n i s w i l l e k e u r i g een f u n d e r i n g op s t a a l o f op p a l e n aangegeven. A f h a n k e -l i j k van de ondergrond kunnen deze worden v e r w i s s e -l d .
2.2. P i j l e r
Y / /
Een p i j l e r a l s onderbouw van een brug wordt v e r t i k a a l en/of h o r i z o n t a a l b e l a s t door h e t e i g e n g e w i c h t van de bovenbouw, door de m o b i e l e v e r k e e r s b e l a s t i n g , door wind en i j s g a n g en door a a n v a r i n g door s c h e p e n , door g o l v e n . Een p i j l e r i n een r e g e l b a r e stuw o f i n een s t o r m v l o e d k e r i n g d i e n t a l s s t e u n voor h e t w a t e r k e r e n d e a f s l u i t m i d d e l en wordt v o o r n a m e l i j k b e l a s t door de b e w e g i n g s i n r i c h t i n g en door de h o r i z o n t a l e w a t e r d r u k op de a f -s l u i t i n g .
Het e i g e n g e w i c h t van e e n p i j l e r kan een b e l a n g r i j k d e e l van de t o t a l e b e l a s t i n g op de ondergrond vormen. I n s t r o -mend w a t e r kan een bodembescherming om de p i j l e r n o d i g z i j n t e g e n u i t s c h u r i n g .
2.3. Stuw, s t o r m v l o e d k e r i n g , k e e r s l u i s
Een stuw v e r h i n d e r t de v r i j e a f s t r o m i n g v a n w a t e r en z o r g t v o o r o p s t u w i n g t o t een gewenst p e i l aan de bovenstroomse z i j d e , b.v. i n een r i v i e r t . b . v . de s c h e e p v a a r t .
B i j een r e g e l b a r e stuw kan h e t gewenste bovenstroomse p e i l variëren, o f de belemmering i n de w a t e r l o o p t i j d e -l i j k g e h e e -l worden weggenomen. B i j een v a s t e stuw i s d i t n i e t h e t g e v a l .
Een s t o r m v l o e d k e r i n g k e e r t h e t hoge w a t e r v a n z e e i n een g e t i j d e g e b i e d door t i j d e l i j k de w a t e r l o o p a f t e s l u i t e n
^ ^ ^ ^ ^ \
a l s een s t o r m v l o e d wordt v e r w a c h t . B i j normale z e e s t a n d e n , dus h e t g r o o t s t e d e e l van h e t j a a r , i s de k e r i n g geopend. Een s t o r m v l o e d k e r i n g v e r h i n d e r t de t o e s t r o m i n g v a n u i t z e e een e n k e l e k e e r p e r j a a r , d a a r t e g e n o v e r belemmert een stuw de v r i j e a f s t r o m i n g v a n w a t e r i n de r i c h t i n g n a a r z e e ge-durende een g r o o t d e e l van h e t j a a r .
Een k e e r s l u i s v e r h i n d e r t de w a t e r s t r o m i n g n a a r e e n l a g e r p e i l . De deur kan óf m e e s t e n t i j d s o p e n s t a a n a l s b i j een s t o r m v l o e d k e r i n g en s l e c h t s worden g e s l o t e n a l s h e t w a t e r s t i j g t boven h e t t o e l a a t b a r e p e i l voor h e t a c h t e r l i g g e n d e g e b i e d , óf m e e s t e n t i j d s g e s l o t e n z i j n . I n h e t l a a t s t e g e v a l , b i j een d o k s l u i s , opent men a l l e e n voor d o o r l a t e n van s c h e -pen b i j g e l i j k e w a t e r s t a n d .
Het t e c h n i s c h ontwerp van een r e g e l b a r e stuw, een k e e r -s l u i -s en een -s t o r m v l o e d k e r i n g v e r t o o n t v e e l overeenkom-st. De z i j w a n d e n en v l o e r worden b e l a s t door k o r r e l en w a t e r d r u k k e n . De i n de r i c h t i n g van de w a t e r l o o p werkende h o r i -z o n t a l e b e l a s t i n g u i t w a t e r d r u k w i l de c o n s t r u c t i e doen a f s c h u i v e n en v e r o o r z a a k t een kantelmoment. De g r o n d w a t e r -s t r o m i n g onder de c o n -s t r u c t i e kan grond meenemen en onder-l o o p s h e i d v e r o o r z a k e n ; om d i t t e g e n t e gaan wordt a onder-l s r e g e l een damwandscherm o f soms een f i l t e r c o n s t r u c t i e a a n g e b r a c h t . Een o v e r e e n k o m s t i g e f u n k t i e h e e f t e e n dam-wandscherm n a a s t de c o n s t r u c t i e t e g e n a c h t e r l o o p s h e i d . Voor h e t a f s l u i t m i d d e l k a n e e n k e u z e u i t de v e r s c h i l l e n d e m o g e l i j k e b e w e g i n g s r i c h t i n g e n worden gedaan. N i e t a l l e a f s l u i t m i d d e l e n l e n e n z i c h voor h e t s l u i t e n i n stromend w a t e r o f h e t openen onder een v e r v a l , h e t g e e n b i j d i t s o o r t c o n s t r u c t i e s vaak een dwingende e i s i s . B i j de s t o r m v l o e d k e r i n g kan de g o l f b e l a s t i n g b e l a n g r i j k z i j n . De bodem en t a l u d s v a n de w a t e r l o o p a c h t e r de c o n s t r u c t i e worden m e e s t a l door een s t o r t e b e d beschermd t e g e n o n t g r o n -d i n g , soms i s ook een b e s c h e r m i n g aan -de v o o r z i j -d e n o -d i g ,
(model s t o r m v l o e d k e r i n g b i j kamer 3.74).
2.4. Kademuur, keermuur, c a i s s o n
Een kademuur vormt e e n v e r t i k a l e s c h e i d i n g t u s s e n l a n d en w a t e r en d i e n t a l s a a n l e g p l a a t s v o o r schepen, v a a k t e n
behoeve v a n g o e d e r e n o v e r s l a g . Voor w e d e r z i j d s e b e s c h e r ming van s c h i p en kademuur b r e n g t men e e n s t o o t b e s c h e r -ming a a n , b i j v o o r b e e l d w r i j f h o u t e n o f r u b b e r f e n d e r s . Het s c h i p wordt vastgehouden door een m e e r c o n s t r u c t i e , b i j v o o r b e e l d b o l d e r s b e v e s t i g d op de muur. B e i d e geven een h o r i z o n t a l e b e l a s t i n g op de c o n s t r u c t i e . De o v e r s l a g van goederen, vaak met een k r a a n op de muur, g e e f t een v e r t i k a l e b o v e n b e l a s t i n g op en a c h t e r de muur. A l s de kademuur een s a m e n g e s t e l d e c o n s t r u c t i e v a n wand en v l o e r vormt, wordt de l a a t s t e v e r t i k a a l b e l a s t door h e t e i g e n g e w i c h t v a n de grond en de b o v e n b e l a s t i n g ; de wand wordt h i e r d o o r h o r i z o n t a a l b e l a s t . V e r s c h i l t u s s e n de w a t e r -s t a n d voor de muur en h e t g r o n d w a t e r p e i l a c h t e r de muur g e e f t ook een h o r i z o n t a l e b e l a s t i n g . Een damwand onder de muur neemt b e h a l v e h o r i z o n t a l e , soms ook v e r t i k a l e b e l a s t i n g e n op.
Een keermuur vormt een v e r t i k a l e s c h e i d i n g van twee grond-n i v e a u ' s . U i t g e z o grond-n d e r d de h i e r v o o r gegrond-noemde b e l a s t i grond-n g door schepen, s p e l e n i n h e t ontwerp v a n een keermuur d e z e l f d e b e l a s t i n g e n een r o l a l s b i j een kademuur.
Een ander t y p e v e r t i k a l e s c h e i d i n g s w a n d i s de i n de o n d e r -grond g e h e i d e damwand, a l s r e g e l n a a r a c h t e r h o r i z o n t a a l v e r a n k e r d aan e e n ankerwand, p a a l j u k k e n o f i n j e c t i e a n k e r s . B i j de L-vormige kade- en keermuur s p e e l t de v e r t i k a l e b e l a s t i n g v a n de grond op de v l o e r een b e l a n g r i j k e r o l i n de s t a b i l i t e i t : de r e s u l t a n t e van a l l e k r a c h t e n n a d e r t meer de v e r t i k a a l .
Een c a i s s o n h e e f t een r e c h t h o e k i g e bakvorm, vormt een s c h e i d i n g t u s s e n v e r s c h i l l e n d e w a t e r n i v e a u ' s o f t u s s e n l a n d en w a t e r o f d o e t d i e n s t a l s a a n l e g p l a a t s o f a l s b e -s c h e r m i n g t e g e n g o l f a a n v a l . Een c a i -s -s o n wordt e l d e r -s ge-bouwd, b i j v o o r b e e l d i n een gegraven dok o f op e e n h e l l i n g , met e i g e n d r i j f v e r m o g e n n a a r de d e f i n i t i e v e p l a a t s g e v a r e n en d a a r n e e r g e z e t .
h e t f u n d e r i n g s n i v e a u l a a t zakken door o n t g r a v i n g v a n u i t - : ^ e e n werkkamer onder h e t c a i s s o n , dan s p r e e k t men w e l van
"••'•pneumatisch c a i s s o n . D a a r b i j moet i n de werkkamer de ^•'.'luchtdruk worden verhoogd om h e t grondwater t e k e r e n . .':Gebeurt de o n t g r a v i n g van boven a f door een h o l l e s c h a c h t ,
.'•'dan s p r e e k t men van een p u t .
2.5. S l u i s , d u i k e r , gemaal
Voor n a t u u r l i j k e l o z i n g i n een t i j g e b i e d bouwt men i n een d i j k een u i t w a t e r i n g s s l u i s ( s u a t i e s l u l s , s p u i s l u i s ) waarvan de p u n t d e u r e n o f k l e p t i j d e n s l a g e b u i t e n w a t e r
-s t a n d door de hogere b i n n e n w a t e r -s t a n d a u t o m a t i -s c h worden opengedrukt, en e n k e l e u r e n l a t e r door de s t i j g e n d e b u i ¬ L W
' t e n w a t e r s t a n d weer d i c h t g e d r u k t . De puntdeur v e r d w i j n t h i e r n i e t g e h e e l i n de k a s , waardoor h e t van b u i t e n n a a r b i n n e n stromende w a t e r v a t op de deur k r i j g t en deze d i c h t
-s l a a t . De k l e p -s c h a r n i e r t om een h o r i z o n t a l e a -s l a n g -s de bovenkant. De l o z i n g van o v e r t o l l i g b i n n e n w a t e r op zee o f
zee-arm wordt door de n a t u u r z e l f g e r e g e l d . B i j de r e c e n t e s p u i s l u i z e n van de Z u i d e r z e e en D e l t a w e r k e n z i j n d a a r e n -tegen de a f s l u i t m i d d e l e n r e g e l b a a r om de b i n n e n w a t e r s t a n d n a a r b e h o e f t e t e kunnen b e h e e r s e n .
U i t v e i l i g h e i d s o v e r w e g i n g e n wordt vaak een tweede a f -s l u i t m i d d e l a a n g e b r a c h t .
De s l u i s k o k e r i s opgebouwd u i t twee wanden w a a r t u s s e n een v l o e r d i e a l o f n i e t één samengestelde c o n s t r u c t i e met de wanden vormt. De s l u i s kan van boven open z i j n o f a f g e -s l o t e n met een dek.
De b e l a s t i n g b e s t a a t u i t k o r r e l d r u k k e n en de w a t e r d r u k , d i e t e v e n s o p d r i j v i n g kan v e r o o r z a k e n én een k r a c h t i n
l a n g s r i c h t i n g g e e f t . Tegen onder- en a c h t e r l o o p s h e i d b r e n g t men damwanden aan.
A l s men b i j een s l u i s , d i e van boven open i s , aan b e i d e u i t e i n d e n een beweegbare a f s l u i t i n g p l a a t s t , kan h e t p e i l i n de t u s s e n g e l e g e n s c h u t k o l k a f w i s s e l e n d g e l i j k worden gemaakt met d a t aan de hoge o f aan de l a g e z i j d e , om sche-pen t e s c h u t t e n .
71ZU. / / / /ZL
f Kf t \
Een s c h u t s l u i s d i e n t om schepen een v e r v a l t e l a t e n overwinnen ( z i e model b i j kamer 3.74).
Voor h e t i n l a t e n van w a t e r v a n u i t een boezem op een p o l -d e r bouwt men een i n l a a t s l u i s met r e g e l b a r e a f s l u i t i n g . B i j k l e i n e r e k u n s t w e r k e n s p r e e k t men van d u i k e r i n p l a a t s van s l u i s . A l s een w a t e r l o o p v i a een k o k e r onder een weg o f andere w a t e r l o o p door d u i k t , s p r e e k t men ook van d u i k e r ,
Kan men n i e t o f onvoldoende g e b r u i k maken van n a t u u r l i j k v e r v a l om a f t e w a t e r e n , o f e i s t men een nauwkeurige b e h e e r s i n g van h e t p o l d e r p e i l , dan m a a l t een gemaal h e t o v e r t o l l i g e w a t e r omhoog n a a r h e t b u i t e n w a t e r . D i t i s een motor, d i e pomp, v i j z e l o f s c h e p r a d a a n d r i j f t , met de t o e -en a f v o e r l e i d i n g voor h e t w a t e r .
T o t een gemaal b e h o o r t i n e l k g e v a l de f u n d e r i n g met dam-wand; wanden met dak a l s een omhullende b e s c h e r m i n g van de i n s t a l l a t i e worden n i e t a l t i j d a a n g e b r a c h t . Voor de t o e v o e r l e i d i n g z i t een k r o o s h e k om v u i l u i t de pomp t e weren.
2,6. Dok
Een v a s t dok i s een bakvorraig b a s s i n o f k l e i n e p o l d e r , waar een s c h i p i n b i n n e n v a a r t , waarna men de toegang s l u i t en h e t w a t e r wegpompt, z o d a t h e t s c h i p d r o o g v a l t . Het d o e t d i e n s t voor onderhoud, r e p a r a t i e e n / o f nieuw-bouw van schepen.
I n c o n s t r u c t i e f o p z i c h t v e r t o o n t een dok v e e l overeenkomst met een s c h u t s l u i s , z i j h e t a l s r e g e l s l e c h t s met een be-weegbare a f s l u i t i n g aan één z i j d e .
B e h a l v e de k o r r e l - en w a t e r d r u k k e n t e g e n de wanden en be-l a s t i n g door h e t s c h i p en een k r a a n b a a n , s p e e be-l t b i j een dok de w a t e r d r u k t e g e n de v l o e r een g r o t e r o l .
B i j een s l u i s kan men a l o f n i e t e i s e n , d a t de k o l k kan worden d r o o g g e z e t met h e t oog op onderhoud ( v o o r a l b i j o u d e r e , k l e i n e s l u i z e n i s met deze e i s g e r e k e n d ) . E e n dok e c h t e r o n t l e e n t z i j n f u n k t i e j u i s t aan h e t d r o o g z e t t e n ; h e t tegengaan van o p d r i j v i n g v o o r t v l o e i e n d u i t de w a t e r
-ontwerp. Men kan d i t o p l o s s e n door een g r o o t e i g e n ge-w i c h t , door t r e k p a l e n o f t r e k a n k e r s onder de v l o e r o f door v e r l a g e n van de s t i j g h o o g t e van h e t grondwater, o f c o m b i n a t i e s h i e r v a n . D e r g e l i j k e problemen s p e l e n ook b i j de open a f r i t van een t u n n e l .
B e h a l v e de b i j s l u i z e n g e b r u i k e l i j k e a f s l u i t m i d d e l e n , p a s t men b i j een dok ook wel een s c h i p d e u r t o e , d i e d r i j -vend kan worden u i t g e v a r e n o f weggedraaid na uitpompen van b a l l a s t w a t e r ( z i e model b i j kamer 3.94).
Een d r i j v e n d dok i s a l s h e t ware een U-vormig s c h i p met dubbele wanden en bodem. Door r e g e l i n g met b a l l a s t w a t e r l a a t men h e t o p d r i j v e n en z i n k e n .
I n de waterbouwkunde i s een bouwdok een door b e m a l i n g drooggehouden v e r d i e p t e b o u w p l a a t s voor p r e f a b r i c a g e van g r o t e elementen a l s t u n n e l d e l e n , c a i s s o n s o f p i j l e r s . Na d o o r g r a v i n g van een s c h e i d i n g s d a m t u s s e n bouwdok en n a b i j g e l e g e n vaarweg, worden de elementen d r i j v e n d g e t r a n s p o r -t e e r d naar de d e f i n i -t i e v e p l a a -t s van bes-temming.
7. T u n n e l , l e i d i n g , aquaduct
Een t u n n e l i s een ondergronds k u n s t w e r k t . b . v . t r a n s p o r t van p e r s o n e n , v o e r t u i g e n , s t o f f e n , e n e r g i e . E r z i j n v o e t g a n g e r s , f i e t s , auto, r a i l en l e i d i n g t u n n e l s . I n b e r g -g e b i e d e n b e s t a a n b o v e n d i e n t u n n e l s t . b . v . s c h e p e n .
T u n n e l s i n r o t s worden m e e s t a l met e x p l o s i e v e n gemaakt, soms door f r e z e n . I n z a c h t e r e g e s t e e n t e n en i n s e d i m e n t -g e b i e d e n worden t u n n e l s soms -geboord met een s c h i l d , d a t z i c h z e l f n a a r v o r e n g r a a f t . De w a t e r t o e s t r o m i n g aan h e t f r o n t wordt v e r h i n d e r d door o v e r d r u k m.b.v. l u c h t o f een zware v l o e i s t o f . A c h t e r h e t g r a a f f r o n t wordt i n de b e s c h u t -t i n g van de k o r -t e s -t a l e n c y l i n d e r ( h e -t s c h i l d ) de -t u n n e l samengebouwd u i t g e p r e f a b r i c e e r d e segmenten.
De c o n v e n t i o n e l e bouwmethode i n een open bouwput, w a a r b i j de t u n n e l na v o l t o o i i n g wordt t o e g e d e k t , wordt v e e l t o e g e -p a s t . Door -p r e f a b r i c a g e van wanden en/of dak, beoogt men soms k o r t e b o u w t i j d en minder h i n d e r i n s t e d e l i j k e g e b i e -den. D i t b e r e i k t men ook door h e t v a n a f m a a i v e l d v e r t i k a a l maken van diepwanden, waarover h e t dak wordt g e l e g d , waar-na onder h e t dak v e r d e r wordt o n t g r a v e n en de v l o e r wordt gemaakt.
B i j een andere methode worden de t u n n e l d e l e n op m a a i v e l d gebouwd en a l s p n e u m a t i s c h c a i s s o n n a a r beneden g e b r a c h t . Een t u n n e l i n een k r u i s i n g met een waterweg, o f n a b i j een waterweg, wordt vaak e l d e r s g e p r e f a b r i c e e r d i n g r o t e elementen, d i e d r i j v e n d worden g e t r a n s p o r t e e r d n a a r de d e f i n i t i e v e p l a a t s van bestemming, en d a a r a f g e z o n k e n i n een s l e u f , d i e t e v o r e n onder w a t e r i s u i t g e b a g g e r d . Een gezonken t u n n e l kan g e f u n d e e r d z i j n op s t a a l door o n d e r s p o e l i n g met zand i n de z i n k s l e u f , o f op p a l e n . Een l e i d i n g l i g t a l s r e g e l ook ondergronds en d i e n t v o o r t r a n s p o r t van v l o e i s t o f f e n o f g a s s e n , b i j v o o r b e e l d r i o o l - , w a t e r - , melk-, o l i e - , g a s l e i d i n g e n . A l s een l e i d i n g o f een b u n d e l l e i d i n g e n een waterweg k r u i s t , s p r e e k t men van een z i n k e r ; d i t l e i d i n g g e d e e l t e wordt t e v o r e n op de o e v e r gereedgemaakt en i n een s l e u f i n de waterweg gezonken o f g e t r o k k e n .
T u n n e l s en l e i d i n g e n worden u i t w e n d i g b e l a s t door k o r r e l en w a t e r d r u k k e n , t e r w i j l i n w e g k r u i s i n g e n de b o v e n b e l a s -t i n g een b e l a n g r i j k e f a k -t o r kan z i j n . B i j l i g g i n g beneden h e t ( g r o n d ) w a t e r n i v e a u moet met o p d r i j v i n g r e k e n i n g worden gehouworden. De inwendige b e l a s t i n g b e s t a a t u i t de t r a n s -p o r t b e l a s t i n g o f v l o e i s t o f - o f gasdruk.
Een aquaduct v o e r t een w a t e r l o o p o v e r een h i n d e r n i s , z o a l s een i n z i n k i n g i n h e t t e r r e i n , een weg, o f een ander w a t e r . De. a a n s l u i t i n g van h e t kunstwerk aan de w a t e r l o o p , d i t i s de overgang t u s s e n de b e t o n c o n s t r u c t i e en h e t grondwerk, e i s t z o r g v u l d i g h e i d .
2.8. S t e i g e r , m e e r s t o e l , w a c h t p l a a t s , g e l e i d e w e r k
Een s t e i g e r d o e t d i e n s t a l s a a n l e g p l a a t s voor schepen en vaak t e v e n s a l s o v e r s l a g g e l e g e n h e i d n a a r l a n d t r a n s -p o r t .
Een m e e r s t o e l i s een e n k e l v o u d i g e c o n s t r u c t i e , waar een s c h i p kan a a n l e g g e n .
Een w a c h t p l a a t s i s een a a n l e g p l a a t s waar een s c h i p kan wachten vóór h e t p a s s e r e n van b i j v o o r b e e l d een s c h u t s l u i s o f een beweegbare b r u g .
Een g e l e i d e w e r k b i j een kunstwerk b e v o r d e r t de v l o t t e door-v a a r t en b e s c h e r m t t e door-v e n s h e t k u n s t w e r k t e g e n a a n door-v a r i n g . W a c h t p l a a t s e n en g e l e i d e w e r k e n worden met de verzamelnaam remmingwerken a a n g e d u i d .
De b e l a n g r i j k s t e e i s aan bovengenoemde c o n s t r u c t i e s i s h e t opnemen van de h o r i z o n t a l e dynamische b e l a s t i n g , u i t geoefend door h e t s c h i p , zonder d a t h e t s c h i p o f de c o n s t r u c t i e b e s c h a d i g t . De c o n s t r u c t i e i s opgebouwd u i t v e r -t i c a l e elemen-ten, p a l e n o f p u -t -t e n o f k u i p e n van damwand, e v e n t u e e l gecombineerd met s c h o o r s t a a n d e e l e m e n t e n , en een b e k l e d i n g .
V e r t i k a l e p a l e n kunnen h o r i z o n t a a l worden g e k o p p e l d . De k r a c h t s o v e r d r a c h t g e b e u r t door h e t m o b i l i s e r e n van de ondergrond, d i e een p a s s i e v e tegendruk en e v e n t u e e l een inklemming l e v e r t . 2.9. O f f - s h o r e c o n s t r u c t i e s De o n t w i k k e l i n g i n de o l i e - en g a s i n d u s t r i e h e e f t g e l e i d t o t de bouw van o f f - s h o r e (= b u i t e n g a a t s e ) c o n s t r u c t i e s , d i e o n d e r s c h e i d e n kunnen worden i n : - d r i j v e n d e c o n s t r u c t i e s (pontons; h a l f - o n d e r g e d o m p e l d ) ; - p l a a t s v a s t e c o n s t r u c t i e s ( j a c k e t s ) ; - z w a a r t e k r a c h t s c o n s t r u c t i e s van b e t o n en van s t a a l + be - o n d e r z e e s e systemen; - p i j p l e i d i n g e n ; - b o v e n b o u w - f a c i l i t e i t e n ( t o p - f a c i l i t i e s ) .
B u i t e n g a a t s e c o n s t r u c t i e s voor andere d o e l e i n d e n z i j n : l i c h t o p s t a n d e n , s t r a a l z e n d e r s .
Een u i t b r e i d i n g t o t meer s o o r t e n b u i t e n g a a t s e c o n s t r u c -t i e s k a n worden v e r w a c h -t , b i j v o o r b e e l d i n h e -t k a d e r v a n energiewaterbouwkunde en i n d u s t r i e - e i l a n d e n .
1. Algemeen fund.op staal fund.op palen damwandscherm 1 Pijler stormvloed-kering keersluis 4. kademuur keermuur caisson T, ? /^/K\\\\W<I, / . / / / \ 5. sluis duiker gemaal 7. tunnel leiding aquaduct t — t steiger meerstoel wachtplaats geleidewerk 9. off-shore-constructies ru a O O er ® 3 gi cl- H-CB O 3" O «4 m N H-O V
3, HET_ONTVJERP^^ 3.1. Het o n t w e r p p r o c e s ,,,,, .„t a „ a e „ „ d i e .eX.n. e..en ^^^^^ g e b r u i k e r s , oolc e v e n t u e e l G e B B L i i K e - R I O P D ! 3 A C I- n ; G £ ^ . r • ' . .e„ o . . r a c « S . e r . u u . r . u , de . o u - e r . de . . e e . e r . d i e namens nen a^t.
en d e r d e n ^ o a l s omwonenden. o n d e r k e n n e n :
—
:
:
: : ; r : r j : r ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ »^ - ^
. e l a u s e n d i e o. ^ « ^ - " " ' X l p « r d e n i n s e * -a n d e r i n g s n d i e nog -a c h t e r . 1 , een p r o c e s worden o p v o l g e t -B« ae b e s c h o u w i n g v a n h e t o n t w e r p e n a l s P ^ ^.^ ,asen o n d e r s c h e i d e n . d . n ^ . e . » ^ „ , , , , , e , « . a o o r h r e . e n v a n de t«dsopvolg.ng v a n . e r d t t e r u g g e k o p p e l d n a a r v o r . g e t a s ^ n ^ ^ ^ V O O R O N D E R 2 0 E J ^ / ^ 2 ^ ^ J ^ / A • T O E L T S I N G ^So...or,t g e s t r e e f d „aar g e r e g l e m e n t e e r d e , v a s t g e l e g d e f a s e
r^riseiir::::::::: r
-^ " '"-^ -^'-^-^-^-^-Ime management). V O O R L O R G O N D E R Z O E k P R O G R A M M A V A N E I S E N^
V 0 0 I 5 0 N T -— > W E R P E M 1 ^ - M ' J L P A . A L genaen z ' ""^ " " ^ e " " " " o r d e n b e -gonnen ^^^^ ^^^^ be e'l U i t g a n g s p u n t e n f s d f r e . L 1 ^ . 1 d g ^ : : : : t ? ^ ^«^ -i n g h e t e f f e c t v a n b f l s t n r e n v e r g e m a k k e l a -i c t . Een a l t e r -i e o e p a s s i n g s t r ^ d t e o . t e r „et de d . n a M e . v a „ \ e t „nt.er, . o n t w e r p p r o c e s „ordt o o . . e l i n een s p i r a a l u i t g e b e e l d . De g e . e l e A N A L ' J S E: PROBLEeM VOORSTELvKOSTEN VERGELiJ k(K|&/\/6?m^
V O O p O N T V E C P E M PROGRAMMA V EISEJM BASIS - IOEE:eN H0OFDA.FMET1NGEN o n t w e r p g a n g w o r d t e n k e l e „alen i n de s p i r a a l d o o r l o p e n van g r o f n a a r v i n a u T b " ™ ? " ' - ° - - « ^ a » a s t e n c t s r : r - ^ - ^ - ^ ^ "ogel«kKede„. «ienwe o p l o s s i n g e n el.»ente„ H . . . - « - " " " " ^ r e e d s bekende g e w e r k t o n t w e r p d a t o n g e v e e r ba de v r a a g p a s t . I n h e t c o l l e g e 26 - o„t„erp„ethodieke„ . b e s c h r e v e n hoe op v e l e „i,.e„
ZlrZ^T'
aanleboord : e.v,„v,«off<» v a n de b u i t e n w e -ae p „ . X . e . 3 . e n i n s a l e - / i r r / n ^ . s X u i a " o , „ . a i s ee„ e e r s t e v e r e i s t e , i S e r v r ^^^^ . . . e e p v a a r t " , „aar "ee„ m i d d e l t e r overwl„ni„g v a n
- - - " " : : ^ v : : r ^ o : i : ^ —
som. vage, b e h o e f t e a n a l y s e r e n .n
J'^;;,
„^,,„„,,, e i s e n op..eem definiëren en d a a r n a een » J ^ / ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ . a de o n t . e r p -s t e l l e n d a t c o m p l e e t moet a>jn. H i e r a a n b e p e r k i n g e n gegeven - " " ^ / ^ ^ ^ „ . „ „ „ „ . . o h e e i s e n , «an-T - l = financiële, commerciële, e i b ^J " " „atsohappeU,ke • „ „ a t g e . i e n , k a n d i t s t e r k „eer i n h e t b e g i n i e t s o v e r „ „ g r a m m a v a n e i s e n e n b e -v e r s t o r e n d .erke„ i„ l a t e r e f a s e n . Op °^ ,,^„,„p e r k i n g e n k a n men a n t w o o r d e n ochCipie« -
^H^^^^^^,^^^^
,e-v..r„nt»erpen. Oe v66ro„t.erpe„ w r en ^^^^^b r a c h t e n l e i d e n na ; ; ^ a ^ r meer g e s t r e e f d „aar „eer a l t e r n a t i e v e n . I n d i e » » ^ „ „ ^ ^ a e f i n i
-ee„ maximum aan economie en e f f i c i e n c y ,
u e , o n t w e r p i n b e s t e k en t e k e n i n g e n b e s c h r e v e n . OMG.E-VING VOOR UO PI G O K i D E . Q Z o e . k : V A M E : I 5 E N A L T E C N A T I E I V E N O E . F I N I 1 lÊ^F O N T W E I R P C O N 5 T f 2 U E ! 5 e M , - T - w / F R P F / ^ S E -d e r -d i e n t t y -d e n . -de g e b r u i k s f a s e -de r e s u l t a t e n de a c h t e r g r o n d v a n de v e r w a c h t i n g e n . U l T V O E L O ï N G O N T W U j—1 -( S E B R Ü l k : t^VALUATie
Tijdens de u i t v o e r i n g i s h e t p r o j e c t i n een a n d e r e l e v e n s f a s e dan i n de g e b r u i k s f a s e , en d a a r v o o r kunnen a n d e r e e i s e n g e l d e n , v o o r h e t g e h e e l o f v o o r o n d e r d e l e n . Denk aan de t r a n s p o r t f a s e b i j g e p r e f a b r i -c e e r d e e l e m e n t e n voor een a f t e z i n k e n t u n n e l .
Soms w o r d e n ook e i s e n g e f o r m u l e e r d v o o r h e t s l o p e n a l s h e t bouwwerk z i j n l e v e n s d u u r h e e f t voltooid» H i e r komt d u i d e l i j k h e t t e r u g k o p p e l e n naar v o r i g e f a s e n aan de o r d e . De t o e k o m s t i g e b e h e e r d e r w o r d t i n een z e e r v r o e g s t a d i u m i n g e s c h a k e l d v o o r h e t f o r m u l e r e n van de e i s e n t . a . v . b e h e e r en o n d e r h o u d . Een o f f -s h o r e o n t w e r p w a a r v o o r u i t o n d e r h o u d -s o o g p u n t w o r d t geëi-st d a t l a t e r o n d e r d e l e n , o f de h e l e c o n s t r u c t i e , k a n w o r d e n v e r v a n g e n z a l h i e r -d o o r s t e r k wor-den beïnvloe-d. 3 . 1 . 2 . V o o r l o p i g onderzoek
I n een v o o r l o p i g onderzoek w o r d t de b e h o e f t e op g l o b a l e wijze geana-l y s e e r d e n mogegeana-lijkheden aangegeven om h i e r i n t e v o o r z i e n . D a a r t o e kan b e h o r e n een v o o r l o p i g e s i t u e r i n g o f tracékeuze, g l o b a l e d i m e n -s i e -s , de i n v l o e d op andere f u n c t i e -s i n de omgeving, een p l a n n i n g v a n de b e n o d i g d e t i j d en f i n a n c i e r i n g s m o g e l i i k h e d e n .
3 . 1 . 3 . Programma van e i s e n
I n h e t v o o r o n d e r z o e k met een m i n o f meer open k a r a k t e r , w a a r b i j de o n t w e r p e r m i s s c h i e n maar t e n d e l e w o r d t i n g e s c h a k e l d , i s de b e h o e f t e aan " i e t s " g e p e i l d . I n de f a s e van h e t programma van e i s e n h e e f t h e t o n d e r z o e k een meer g e s l o t e n k a r a k t e r , w o r d t de b e h o e f t e u i t v o e r i g g e a n a l y s e e r d i n een f o r m u l e r i n g van a l l e f u n c t i o n e l e e i s e n en komen de o n t w e r p b e p e r k i n g e n o p t a f e l .
De l i j s t met f u n c t i o n e l e e i s e n v o r m t een o b j e c t g e r i c h t e g e d e t a i l l e e r d e v e r t a l i n g van de b e h o e f t e . Het i s n o o d z a k e l i j k s t r i k t g e d i s c i p l i n e e r d t e denken i n f u n c t i e s en deze l o s t e z i e n van de t r a d i t i o n e l e f u n c t i e d r a g e r s , en a f t e b l i j v e n van h e t aangeven van s t a n d a a r d o p l o s s i n -gen.
Het denken i n a b s t r a c t e b e g r i p p e n v e r g t een d i e p e b e z i n n i n g op h e t "waarom" e n "wat d o e t h e t " . I n p l a a t s van " s t o r m v l o e d k e r i n g " : w a t e r t e g e n h o u d e n h\] hoge z e e s t a n d e n en w a t e r d o o r l a t e n b i j n i e t h o g e z e e -s t a n d e n . I n p l a a t -s van b r u g , t u n n e l , p o n t : w a t e r k r u i -s e n .
-ven i n een z e l f s t a n d i g naamwoord en een werkwoord»
De o n t w e r p e r k a n zowel t e maken k r i j g e n met o p d r a c h t g e v e r s d i e z e e r d e s k u n d i g zijn en z e l f s t a n d i g een g e d e t a i l l e e r d programma van e i s e n s a m e n s t e l l e n , a l s met o p d r a c h t g e v e r s d i e n i e t v e r d e r komen dan een vage o m s c h r i j v i n g van de p r i m a i r e b e h o e f t e , en met t u s s e n v o r m e n .
V a n u i t zijn e r v a r i n g z a l de o n t w e r p e r b i j h e t s t e l l e n van v r a g e n n i e t r u s t e n vóór o v e r t u i g d t e zijn d a t de e i s e n l i j s t c o m p l e e t i s . Voor een o e v e r v e r b i n d i n g z u l l e n b i j v o o r b e e l d b e h a l v e naar h e t a a n t a l t e v e r -w e r k e n v o e t g a n g e r s , f i e t s e r s , a u t o ' s o f h e t a a n t a l v e r k e e r s s t r o k e n , de b e l a s t i n g e n , h e t tracé, d o o r v a a r t h o o g t e en - b r e e d t e , de v o l g e n d e v r a g e n kunnen opkomen, o.a. v o o r h e t g e v a l i n een v o l g e n d e f a s e de keuze op een b r u g zou v a l l e n .
I s e r i n de t o e k o m s t mogelijk b e h o e f t e aan: - v e r d i e p e n van de v a a r g e u l
- bouwen van een tweede o e v e r v e r b i n d i n g p a l n a a s t deze - h e r i n d e l e n van de r i j s t r o k e n v o o r a u t o ' s en f i e t s e r s - v e r b r e d e n van de b r u g
- o p v i j z e l e n van de b r u g naar een g r o t e r e d o o r v a a r t h o o g t e .
De o n t w e r p b e p e r k i n g e n komen aan bod nadat de f u n c t i o n e l e e i s e n be-kend z i j n . D i t z i j n a l l e r a n d v o o r w a a r d e n w a a r b i n n e n h e t p r o j e c t moet w o r d e n g e r e a l i s e e r d .
De b e p e r k i n g e n van de l o c a t i e v l o e i e n v o o r t u i t de aanwezige t e r r e i n -s i t u a t i e ; de t o p o g r a f i e , h o o g t e l i g g i n g , g r o n d -s o o r t , e i g e n -s c h a p p e n van de g r o n d , g r o n d w a t e r s t a n d , ( w i s s e l e n d e ) b u i t e n w a t e r s t a n d . I n ons l a n d zijn v e e l van deze gegevens bekend en worden waar n o d i g a a n g e v u l d met g r o n d b o r i n g e n en s o n d e r i n g e n . I n sommige d e l e n van de w e r e l d kan h e t v e e l i n s p a n n i n g v r a g e n deze gegevens t e v e r k r i j g e n . Onvoldoende k e n n i s van de g r o n d g e s t e l d h e i d en o n b e k e n d h e i d met de t e r p l a a t s e g e b r u i k e l i j k e f u n d e r i n g s w i j z e , k a n een g e b r e k k i g e f u n d e -r i n g t o t g e v o l g hebben en t o t v e -r l i e s van h e t bouwwe-rk l e i d e n . De b e p e r k i n g e n v o o r t v l o e i e n d u i t i n p a s s i n g i n h e t l a n d s c h a p o f s t e d e l i j k e omgeving worden g e f o r m u l e e r d i n samenspraak met l a n d s c h a p s -d e s k u n -d i g e , a r c h i t e c t , w e l s t a n -d s c o m m i s s i e , w i j k r a a -d , b e w o n e r s g r o e p , v e r e n i g i n g v o o r n a t u u r - en s t a d s b e s c h e r m i n g . De r o l van de a r c h i t e c t w o r d t b i j w a t e r b o u w k u n d i g e c o n s t r u c t i e s soms t e n o n r e c h t e b e p e r k t t o t het a c h t e r a f a a n b r e n g e n van wat a a n k l e d i n g , i n p l a a t s van een g e l i j k -w a a r d i g samenspel v a n a f h e t b e g i n .
Tot de o m g e v i n g s e i s e n b e h o r e n ook m i l i e u e i s e n t e n a a n z i e n van o v e r -l a s t d o o r g e -l u i d , t r a n s p o r t van g e v a a r -l i j k e s t o f f e n , c a -l a m i t e i t e n t e n g e v o l g e van a a n v a r i n g , b r a n d , e x p l o s i e .
Ook m a a t s c h a p p e l i j k e s i t u a t i e s k u n n e n een o n t w e r p beïnvloeden, b v . b i j de m a t e r i a a l k e u z e , I n een t i j d d a t de s t a a l c o n s t r u c t i e b e d r i j v e n een v e e l s t e r k e r e a c h t e r u i t g a n g i n w e r k g e l e g e n h e i d v e r t o n e n dan a n d e r e s e c t o r e n van de bouw, k a n om deze r e d e n een u i t v o e r i n g van een b r u g i n s t a a l de v o o r k e u r k r i j g e n boven een i n b e t o n .
E r g o n o m i s c h e e i s e n s p e l e n een r o l b i j b e d i e n i n g en b e h e e r : hoe moeten de b e d i e n i n g s p a n e l e n , t . v . m o n i t o r e n , s p r e e k i n s t a l l a t i e s , s c h a k e -l a a r s w o r d e n o n t w o r p e n en g e p -l a a t s t v o o r een c e n t r a a -l d o o r één man b e d i e n d e d u w v a a r t s l u i s ? Soms b l i j k t l a t e r d a t de o n t w e r p g e d a c h t e door de mensen d i e ermee moeten w e r k e n w o r d t d o o r k r u i s t . Eén man d i e een v o l l e d a g t a a k geïsoleerd i n een b e d i e n i n g s h u i s moet d o o r b r e n g e n , v r a a g t a l s n e l naar een tweede man omdat men zo w e i n i g c o n t a c t met a n d e r e n s l e c h t v e r d r a a g t .
E l k p r o j e c t i s o n d e r w o r p e n aan financiële b e p e r k i n g e n . De algemene e i s l u i d t : een o p t i m a a l o n t w e r p t e g e n zo l a a g mogelijke k o s t e n , d i t zijn o n t w e r p k o s t e n , b o u w k o s t e n , b o u w r e n t e , o n d e r h o u d s en e x p l o i t a t i e -k o s t e n .
W a t e r b o u w k u n d i g e c o n s t r u c t i e s worden vaak u i t de openbare financiën b e k o s t i g d , w a a r v o o r t e v o r e n een k r e d i e t door h e t openbaar b e s t u u r moet zijn g o e d g e k e u r d . D i t k r e d i e t i s g e b a s e e r d op de p r o j e c t k o s t e n d i e d o o r de o n t w e r p e r i n een v o o r o n d e r z o e k zijn geraamd aan de hand van een v o o r l o p i g v o o r o n t w e r p . Het d e f i n i t i e v e o n t w e r p w o r d t l a t e r g e d e t a i l l e e r d b e g r o o t . Na een openbare o f o n d e r s h a n d s e a a n b e s t e d i n g z a l a l s r e g e l h e t werk worden gegund aan de aannemer met de l a a g s t e a a n b i e d i n g . U i t z o n d e r i n g e n h i e r o p z i j n :
- h e t a f s p r e k e n van een p r i j s met één aannemer, bv. aan de hand v a n een open b e g r o t i n g - h e t w e r k e n v o l g e n s een r a a m c o n t r a c t w a a r i n de r e g e l i n g i s v a s t g e l e g d v o l g e n s w e l k e l a t e r t o t d e f i n i t i e v e p r i j s a f s p r a k e n w o r d t gekomen h e t w e r k e n op r e g i e , waarbij de aannemer e l k e s p i j k e r en e l k e h a n d -o m d r a a i b e t a a l d k r i j g t ( i n de waterb-ouw w e i n i g g e b r u i k e l i j k ) . De s p e l r e g e l s van h e t c o n t r a c t t u s s e n o p d r a c h t g e v e r en aannemer w o r -den v a s t g e l e g d i n b e s t e k s o m s c h r i j v i n g en b e s t e k s t e k e n i n g e n . Zaken d i e t i j d e n s h e t o n t w e r p e n en i n h e t b e s t e k i n h e t vage w o r d e n g e l a t e n u i t onkunde, t i j d g e b r e k o f g e b r e k aan i n v e n t i v i t e i t , z u l l e n l a t e r b i j de u i t v o e r i n g a l s meer-werk e x t r a g e l d k o s t e n .
3.1.'+. A l t e r n a t i e v e v o o r o n t w e r p e n
De o n t w e r p e r moet o p l o s s i n g e n bedenken passend b i n n e n de r a n d v o o r waarden z o a l s gegeven i n h e t programma van e i s e n , w a a r i n de f u n c t i o -n e l e e i s e -n e-n de o -n t w e r p b e p e r k i -n g e -n o p g e l e g d d o o r l o c a t i e , omgevi-ng, maatschappij en economie zijn g e d e f i n i e e r d . Een s y s t e m a t i s c h e o n t w i k -k e l i n g van o p l o s s i n g e n moet z o v e e l mogelij-k g a r a n d e r e n d a t geen moge-l i j k h e d e n o v e r h e t h o o f d worden g e z i e n .
Bij h e t o n t w i k k e l e n van o p l o s s i n g e n worden b e s l i s s i n g e n genomen waarbij b e h o e f t e n z o a l s g e f o r m u l e e r d i n de f u n c t i o n e l e e i s e n en m o g e l i j k -heden z o a l s gegeven i n de o n t w e r p b e p e r k i n g e n t e g e n o v e r e l k a a r w o r d e n afgewogen. Men maakt w e l o n d e r s c h e i d t u s s e n twee wijzen van benade-r i n g :
1. V a n u i t de b e h o e f t e w o r d t e e r s t g e z o c h t naar de " i d e a l e o p l o s s i n g " . Daarna worden de o n t w e r p b e p e r k i n g e n i n g e v o e r d en door h e t doen van c o n c e s s i e s een c o m p r o m i s - o p l o s s i n g b e r e i k t . C r e a t i v i t e i t en f a n t a s i e k r i j g e n h i e r b i j r u i m s p e l en de m o g e l i j k h e i d b e s t a a t d a t g e h e e l nieuwe o p l o s s i n g e n worden gevonden.
2. V a n u i t de b e h o e f t e w o r d t met g e l i j k t i j d i g e i n a c h t n e m i n g van de o n t -w e r p b e p e r k i n g e n g e z o c h t naar de o p t i m a l e o p l o s s i n g . H i e r b i j -w o r d t op een meer n a t u u r l i j k e m a n i e r a a n g e s l o t e n by de v o l l e d i g e k e n n i s d i e de o n t w e r p e r i n m i d d e l s h e e f t v e r w o r v e n van h e t p r o j e c t ; h i j h o e f t n i e t z o a l s by de e e r s t e methode de o n t w e r p b e p e r k i n g e n t i j -d e i y k b u i t e n zyn g e z i c h t s v e l -d t e p l a a t s e n . De kans b e s t a a t ech-t e r d a ech-t ech-t r a d i ech-t i o n e l e o p l o s s i n g e n de o v e r h a n d behouden.
Een goed h u l p m i d d e l om by h e t s y s t e m a t i s c h o n t w i k k e l e n van o p l o s s i n -gen een v o l l e d i g o v e r z i c h t t e v e r k r y g e n i s de b e s l i s s i n g s b o o m o f ontwerpboom.
De t o p van de boom i s de o m s c h r y v i n g van de p r i m a i r e b e h o e f t e a l s een f u n c t i e , l o s van de f u n c t i e d r a g e r , b v . o e v e r v e r b i n d i n g en n i e t b r u g o f t u n n e l .
De v e r t a k k i n g e n van de boom v i n d e n v e r v o l g e n s hun o n t s t a a n i n v r a gen, waarop een u i t s p l i t s i n g i n een t w e e v u l d i g a n t w o o r d v o l g t . H i e r i n i s v e e l a l een t e g e n s t e l l i n g b e s l o t e n : j a n e e ; h o o g l a a g ; c o n t i n u -d i s c o n t i n u ; o p e n - -d i c h t ; v a s t - b e w e e g b a a r ; h o r i z o n t a a l - v e r t i c a a l ; t r a n s l a t i e - r o t a t i e .
Het v e r k r e g e n b e e l d hangt o.a. a f van de v o l g o r d e w a a r i n de v r a g e n w o r d e n g e s t e l d en hoe algemene v r a g e n a l s w i e , w a t , waar, wanneer,
waarmee, waarom, hoe, n a d e r worden g e p r e c i s e e r d .
A l s een t a k i n h e t b e g i n n i e t v e r d e r w o r d t g e v o l g d b e t e k e n t d i t h e t e l i m i n e r e n v a n een a a n t a l p r i n c i p e - o p l o s s i n g e n .
A l s v o o r b e e l d i s een mogelijke ontwerpboom v o o r de b e h o e f t e ; " h e t v e r b i n d e n van twee o e v e r s t e n behoeve van h e t l a n d v e r k e e r " u i t g e -b e e l d .
Bij h e t t o e t s e n van de p r i n c i p e - o p l o s s i n g e n d i e de ontwerpboom l e v e r t , aan h e t programma van e i s e n , z u l l e n een g r o o t a a n t a l a f v a l l e n omdat ze n i e t aan de e i s e n v o l d o e n . Wat b l i j f t zijn de mogelijke a l t e r n a t i e v e n , d i e a l s v o o r o n t w e r p v e r d e r kunnen worden u i t g e w e r k t .
3»1»5« Het d e f i n i t i e v e o n t w e r p
Het d e f i n i t i e v e o n t w e r p moet worden gekozen u i t de o n t w e r p a l t e r n a t i e -ven d i e z i j n o v e r g e b l e v e n u i t de p r i n c i p e - o p l o s s i n g e n .
C o n s t r u c t i e m e t h o d e n , m a t e r i a a l k e u z e , v o r m g e v i n g en k o s t e n s p e l e n d a a r b i j een r o l . De c o n s t r u c t i e v e b e r e k e n i n g e n gaan nu meer i n b r e n g l e v e r e n dan i n de v o r i g e f a s e n .
De o n t w e r p a l t e r n a t i e v e n w o r d e n v a s t g e l e g d i n een o n t w e r p b e s c h r i j v i n g van de c o n s t r u c t i e v e o p z e t , o n t w e r p t e k e n i n g e n , u i t v o e r i n g s r e s t r i c -t i e s , en b v . een s a m e n v a -t -t i n g v a n de f u n c -t i o n e l e e i s e n .
Voor h e t o n d e r l i n g v e r g e l i j k e n van a l t e r n a t i e v e n w o r d e n een a a n t a l a s p e c t e n o f c r i t e r i a i n g e v o e r d waarop a l l e a l t e r n a t i e v e n worden b e -o -o r d e e l d en gew-ogen.
Er k a n o n d e r s c h e i d worden gemaakt t u s s e n k w a n t i t a t i e v e c r i t e r i a en k w a l i t a t i e v e c r i t e r i a . De e e r s t e worden i n g e l d u i t g e d r u k t . Voor de k w a l i t a t i e v e k a n aan e l k a s p e c t een w a a r d e r i n g s g e w i c h t worden t o e g e -k e n d , t e r w i j l oo-k nog een v o l d o e n i n g s f a c t o r -k a n worden i n g e v o e r d v o o r de mate w a a r i n aan een a s p e c t w o r d t v o l d a a n ( c o n s u m e n t e n g i d s ) . Aan de hand van de o n t w e r p t e k e n i n g e n met b e s c h r i j v i n g worden de t o t a l e k o s t e n geraamd van e l k a l t e r n a t i e f . Het r e s u l t a a t van de v e r g e -l i j k e n d e w a a r d e r i n g s t a b e -l en de k o s t e n r a m i n g e n geven de m o g e -l i j k h e i d van een k e u z e . De o n t w e r p e r z a l de o p d r a c h t g e v e r e n k e l e i n aanmer-k i n g aanmer-komende v a r i a n t e n t e r aanmer-keuze v o o r l e g g e n , a l o f n i e t v o o r z i e n van een a a n b e v e l i n g . Nadat de k e u z e i s gemaakt w o r d t h e t d e f i n i t i e v e o n t w e r p i n b e s t e k en t e k e n i n g e n u i t g e w e r k t . V o o r a l de u i t w e r k i n g i n d e t a i l t e k e n i n g e n i s z e e r a r b e i d s i n t e n s i e f . De u i t v o e r i n g s m o g e l i j k h e d e n l e g g e n d i r e k t e en dwingende b e p e r k i n g e n op. A n d e r z i j d s d i e n t h e t o o r s p r o n k e l i j k e
2 üJ l i O u u ^ r> - j
> I
Ll j > co Z LiJ (V I • ^ z ^ z m (ï ° > I [f) < OuJ
O ü (Q > z u > Z ld Q Z uJ > if) > O < Oi
CD < UJy
z QI
UJ Z £ < O V, fflco ^
4 üJ > . 4 j a (Y uJ 1-3 > AI
O O X2 ^
a z z 3 < -1 •i r UJ OS
UJ Q Q O a lü I -<S O O «5 D O. iD O O 1 f-z O a a ^ vu • u •"I'
N 1-O O 1-" Q < z cO \3 - U i uJ liJ I -uJ uJ > O ë a iiJ > Z I — O uJ 2 uJ l ü • u j _ (fl Ü O . O Q. O 1-• Zl < UJ UJ Cy uJ uJ :y ö . > y z Of , ui N to (O -1 Q 4 r l d 4- + • U 5 Z V O £ (0 5 L . . (fl, co 4 ~ 5 Ct' Ct' 1 O - i I I < UJ O <t h - z uJ O a < 1— <^ <£ ü <N > I 0 — < z O • 3 ' uJ > < UJ I-i
O uJ .n O U j OI
o: I -a O T > ü. O Z3 ca O. 1— y> a O O z Z üJ 1 — lü 1-_l _) < J -ul r z 3 I-Of O ' O a 10 J - U z z I -o t--< + I -uJ l l + . O H CÜ -1 uJ 2 3 I-ui O > Cf CQ -J ct «1 g O < I a O Cu' CO di
sa £0 a D Q ^ , v3 -J 3 O Dr d cö Ul Ot I CÖ cv N uJ in > Z _ i 4 UJ Z or O uJ z z 3 h I uJ uJ > uJ z 10 O O > _J uJ z Z 3 0) 3 (1) uJ I¬ i O Z Z UJ UJ u. u. O 5 z üj Cl uJ i£ r> UJ a uJ <j ul > J ul u) D (ï 4 s uJ ^ ^, O cD I S z r s J UJ ul Z u. UJ U. > p I f ) u) uJ Cï > uJ uJ I > ^5 h- (ï iJ iJ X ul uJ I-O £ S X 4 Of N < t 4 > UJ uJ O O > ^ Zo n t w e r p zo m i n mogelijk t e worden a a n g e t a s t .
De o n t w e r p e r moet de u i t v o e r i n g s b e p e r k i n g e n goed kennen, een ( b e g e - ) l e i d e n d e t a a k t i j d e n s de u i t v o e r i n g i s z e e r n u t t i g , zo n i e t gewenst, ook v o o r v o l g e n d e o n t w e r p e n .
Soms w o r d e n twee o n t w e r p a l t e r n a t i e v e n v o l l e d i g i n b e s t e k en t e k e n i n -gen u i t g e w e r k t en g e l i j k t i j d i g a a n b e s t e e d om v i a de l a a g s t e aannemings som t o t een k e u z e t e komen.
Nadat h e t b e s t e k i s a a n b e s t e e d en h e t werk gegund aan de aannemer, v o l g t de u i t v o e r i n g . Vaak i s e r een o v e r l a p p i n g met de o n t w e r p f a s e omdat d e t a i l t e k e n i n g e n z o a l s v a n de w a p e n i n g i n b e t o n c o n s t r u c t i e s v e e l a l l o p e n d e de u i t v o e r i n g gereed komen. De o n t w e r p e r moet ook i n -s p e l e n op v r a g e n van de aannemer om w i j z i g i n g e n t e n o p z i c h t e van h e t bestelc t e mogen t o e p a s s e n . De u i t v o e r i n g b e t e k e n t een e v a l u a t i e van de m o g e l i j k h e d e n en onmogelijkheden van de o n t w e r p g e d a c h t e . De o n t w e r p e r moet h i e r v o o r een open o o r hebben, want h e t b e t e k e n t een k o s t b a -r e e -r v a -r i n g d i e v o l g e n d e p -r o j e c t e n t e n goede komt.
I n h e t o n t w e r p p r o c e s s p e l e n c o n s t r u c t i e v e b e r e k e n i n g e n een r o l , d i e met name b i j h e t d e f i n i t i e v e o n t w e r p omvangrijk i s .
Eén van de b e l a n g r i j k s t e t a k e n van de o n t w e r p e r i s h e t v e r t a l e n v a n b e l a s t i n g e n i n c o n s t r u c t i e s . I n h e t v o l g e n d e z u l l e n daarom de b e l a s t i n g e n w e r k e n d op w a t e r b o u w k u n d i g e c o n s t r u c t i e s u i t v o e r i g worden b e -h a n d e l d .
3 . 2 . B e l a s t i n g e n op w a t e r b o u w k u n d i g e c o n s t r u c t i e s
3 . 2 „ 1 . I n l e i d i n g
3 . 2 . 1 . 1 , Oorzaken v a n b e l a s t i n g e n
Door v e l e o o r z a k e n kunnen k r a c h t e n op c o n s t r u c t i e s worden u i t g e o e f e n d . E n i g e h i e r v a n z i j n : b e l a s t i n g e n a l s g e v o l g van: e i g e n g e w i c h t w a t e r d r u k , t e o n d e r s c h e i d e n i n : h y d r o s t a t i s c h e d r u k o p w a a r t s e w a t e r d r u k ( " o p d r i j v i n g " ) e e n z i j d i g e w a t e r d r u k ( " v e r v a l " ) permanente s t r o m i n g s d r u k n i e t permanente s t r o m i n g s d r u k ( " g o l v e n " ) g r o n d d r u k w i n d d r u k v e r k e e r s c h e e p s s t o t e n ijs a a r d b e v i n g e n u i t z e t t i n g en i n k r i m p i n g v a n m a t e r i a l e n ( " t e m p e r a t u u r " ) c a l a m i t e i t e n ( b r a n d , e x p l o s i e , e t c . )
Een o n t w o r p e n c o n s t r u c t i e z a l de o p t r e d e n d e k r a c h t e n moeten k u n n e n op-nemen en o v e r d r a g e n naar de o n d e r g r o n d . A f h a n k e l i j k v a n de r i c h t i n g van de k r a c h t en de wijze waarop deze w o r d t opgenomen en o v e r g e d r a g e n , t r e e d t i n h e t c o n s t r u c t i e m a t e r i a a l a f s c h u i v i n g , t r e k o f d r u k o f een c o m b i n a t i e v a n deze b e i d e (moment) op. U i t o v e r w e g i n g e n v a n e c o n o m i s c h m a t e r i a a l g e b r u i k z a l men e r n a a r s t r e v e n b u i g e n d e en w r i n g e n d e momenten i n de c o n s t r u c t i e t e vermijden. ( H e t m a t e r i a a l i n en i n de omgeving v a n de " n e u t r a l e v e z e l " w o r d t " s l e c h t b e n u t " ) . Het u i t e i n d e l i j k o n t w e r p w o r d t e c h t e r n i e t a l l e e n b e p a a l d door e c o n o m i s c h m a t e r i a a l g e b r u i k . D a a r n a a s t s p e l e n o.a. a r b e i d s k o s t e n en u i t v o e r i n g s m o g e l i j k h e d e n een r o l . De i n h e t m a t e r i a a l o p t r e d e n d e k r a c h t e n geven a a n l e i d i n g t o t v e r v o r m i n gen. T r e k g e e f t r e k , d r u k g e e f t s t u i k ( e n mogelijk a a n l e i d i n g t o t k n i k -en p l o o i v e r s c h i j n s e l e n ) t e r w i j l mom-ent-en b u i g i n g e n / o f t o r s i e t o t g e v o l g hebben. De v e r v o r m i n g e n kunnen a a n l e i d i n g zijn t o t een a n d e r e k r a c h t s -v e r d e l i n g i n en op de c o n s t r u c t i e .
Ook de vorm van de c o n s t r u c t i e k a n soms van i n v l o e d z i j n op de e r o p werkende k r a c h t e n . I n de v o l g e n d e p a r a g r a f e n z a l op e n i g e b e l a s t i n g e n en hun i n v l o e d na-d e r worna-den i n g e g a a n . I n voorkomende g e v a l l e n z a l de i n v l o e d v a n de c o n s t r u c t i e v o r m e n de v e r v o r m i n g v a n de c o n s t r u c t i e op de b e l a s t i n g worden b e s p r o k e n . De v o l g o r d e w a a r i n de b e l a s t i n g e n b e h a n d e l d worden i s i n h e t algemeen
n i e t de v o l g o r d e , w a a r i n ze t i j d e n s een o n t w e r p naar v o r e n komen. Op een c o n s t r u c t i e ( o n d e r d e e l ) w e r k t i n h e t algemeen meer dan één b e l a s t i n g .
Er i s g e s t r e e f d naar v e r b i j z o n d e r i n g v a n b e l a s t i n g e n : s t e e d s w o r d t één t y p e b e l a s t i n g beschouwd met waar mogelijk de d a a r u i t v o o r t v l o e i e n d e c o n -s t r u c t i e v o r m .
Het u i t e i n d e l i j k o n t w e r p w o r d t mede b e p a a l d d o o r h e t t o t a a l v a n de e r o p werkende k r a c h t e n . D a a r n a a s t z i j n e r v e l e andere f a c t o r e n d i e de con-s t r u c t i e v o r m b e p a l e n . I n de v o l g e n d e p a r a g r a f e n b e p e r k e n we oncon-s t o t de k r a c h t e n . Een b e l a s t i n g d i e s t e e d s a a n w e z i g i s , i s d i e door h e t e i g e n g e w i c h t van de c o n s t r u c t i e . I n h e t n a v o l g e n d e z a l h e t e i g e n g e w i c h t a l s e e r s t e w o r d e n b e h a n d e l d , t e r w i j l h e t i n h e t o n t w e r p pas k a n w o r d e n v a s t g e s t e l d i n d i e n de a f m e t i n g e n , v o o r t v l o e i e n d u i t o v e r i g e k r a c h t e n , bekend z i j n . 3 . 2 . 2 . E i g e n g e w i c h t I n een s c h e t s o n t w e r p worden c o n s t r u c t i e s o f o n d e r d e l e n d a a r v a n v a a k a a n -gegeven door s i m p e l e l i j n e n . I
Omdat deze l i j n e n een s c h e m a t i s e r i n g v a n de c o n s t r u c t i e o f v a n o n d e r d e l e n d a a r v a n z i j n , mag n i e t worden v e r g e t e n d a t h i e r a a n v o l u m i n a en g e w i c h t e n moeten w o r d e n t o e g e k e n d .
Een h i e r b i j vaak g e h a n t e e r d c o n c e p t i s d a t v a n de a b s o l u t e v o l u m i n a . H i e r b i j w o r d t nagegaan h o e v e e l r u i m t e een b e p a a l d e s t o f i n een v o l u m e i n n e e m t . Van e l k d e e l v o l u m e w o r d t h e t g e w i c h t i n r e k e n i n g g e b r a c h t . Voor v a s t e s t o f f e n i s h e t g e w i c h t G g e l i j k aan
G = ^ g V
