Proefbelasting

Naast berekeningen uitvoeren is proefbelasting een methode om het vereiste betrouwbaarheidsniveau aan te tonen. Proefbelasten is vooral interessant indien het aantonen van de constructieve veiligheid rekenkundig niet mogelijk is door, bijvoorbeeld, missende informatie over materiaaleigenschappen of detailleringen.

Het basisprincipe van proefbelasten is dat een belasting op een kunstwerk geplaatst wordt die een equivalente snedekracht of snedemoment veroorzaakt vergelijkbaar met de belastingcombinatie met de verkeersbelasting (inclusief belastingfactoren) voorgeschreven door de norm. Indien bij het belasten geen blijvende schade optreedt, is proefondervindelijk aangetoond dat het bestudeerde kunstwerk de voorgeschreven belasting kan weerstaan en dus aantoonbaar veilig is zoals gedefinieerd in de geldende norm. Hierbij kunnen meerdere sneden of bezwijkmechanismen maatgevend zijn, waarbij bij de opzet van de proefbelasting rekening gehouden moet worden. De exacte belasting die op het kunstwerk geplaatst moet worden is beschreven in vaststellen belasting.

Proefbelasten wordt in de regel gebruikt voor het verifiëren of verfijnen van een rekenmodel van een kunstwerk, vaak als aantonen van de constructieve veiligheid met het rekenmodel niet mogelijk is. Proefbelasten biedt meestal de mogelijkheid om een hogere belastbaarheid van de constructie vast te stellen dan rekenkundig reeds is bepaald. Dat komt omdat in het model diverse aannames en conservatisme zijn verwerkt vanwege incomplete of missende ontwerpgegevens. Het inwinnen van de gegevens voor de rekenkundige beoordeling/verfijning is technisch niet haalbaar of niet kostenefficiënt. Denk aan integrale in-situ bruggen waarbij het ontgraven van de landhoofden nodig is voor het inwinnen van de inklemwapening. Een ander voorbeeld is een dek van prefab voorgespannen liggers waar de gegevens van ontbreken. Inwinnen van de benodigde gegevens gaat vaak gepaard met destructief onderzoek en dus degradatie van de ligger. De winst van proefbelasten zit hem dus vaak in overdimensionering/restcapaciteit die niet makkelijk uit het rekenmodel te halen is.

Bij het aanbrengen van een proefbelasting kan de minimale weerstand of vervorming van de feitelijke constructie worden getoetst waardoor geen onzekerheden met betrekking tot de sterkte in rekening behoeven te worden gebracht. Alle onzekerheden horen derhalve toe aan de belastingconfiguratie en het mechanisme waarvoor de proefbelasting wordt uitgevoerd. Belastingen zoals remkrachten en windbelastingen vallen hier dus buiten (CUR124).

Proefbelasten kan met diverse lastvormen worden uitgevoerd, waarbij de constructie stapsgewijs wordt belast en ontlast. Het basisprincipe van proefbelasten is dat de minimale weerstand van de constructie wordt herleid uit de belasting die maximaal wordt aangebracht op het desbetreffende kunstwerk. Uitgangspunt hierbij is dat de maximale aan te brengen belasting de constructie niet (ontoelaatbaar) beschadigt.

Met proefbelasten tot bezwijken wordt alle reserve van een object aangetoond. Dit is echter alleen zinvol voor een groep van kunstwerken of 1 onderdeel van een groep van soortgelijke objecten/delen, aangezien het object dat je proefbelast niet meer gebruikt kan worden. Denk bij deze vorm van proefbelasten aan het proefbelasten van 1 of enkele liggers tot bezwijken om voor een grotere groep van liggerviaducten meer capaciteit aan te tonen. Deze vorm van proefbelasten valt buiten de scope van de rapportage.

Objecten met schades waarvan het effect moeilijk te kwantificeren is, zijn in de basis niet geschikt voor een niet-destructieve proefbelasting. Toch kan het interessant zijn om objecten met moeilijk kwantificeerbare schades te proefbelasten. Zo kan het nuttig zijn om met een proefbelasting het effect van een brandschade te onderzoeken. De beheerder neemt bij het proefbelasten van een dergelijk object extra risico op zich omdat het niet zeker is of de proefbelasting niet-destructief uitgevoerd kan worden. Dergelijke proefbelastingen worden in praktijk nog niet vaak uitgevoerd, vooralsnog wordt bij twijfel over het effect schades geen proefbelasting uitgevoerd. Ten slotte is het van belang dat de omvang van de schade door de tijd niet meer toeneemt. Een object met bijvoorbeeld ASR schade kan na beproeven verder aangetast worden, het effect van de verdere aantasting kan niet gekwantificeerd worden.