C-Bridge: Stappenplan naar Ontwerp, Regelgeving en Constructie van Composietbruggen in Vlaanderen

(Engelstalige pagina)

Composieten vertonen een belangrijk potentieel voor de Vlaamse bruggenbouw. Zo zijn ze verhoudingsgewijs sterker en lichter dan klassieke bouwmaterialen zoals beton en staal, zijn ze duurzamer dan bijvoorbeeld hout en vergen ze minder onderhoud.

 

In het bijzonder wanneer gekeken wordt naar fiets- en voetgangersbruggen leert de buitenlandse ervaring dat dit type bruggen een meerwaarde biedt. In het kader van de vergroening van de mobiliteit zal dit soort bruggen in de toekomst een veel belangrijker aandeel uitmaken van de openbare infrastructuur. Maar ook voor wegbruggen voor licht en matig wegverkeer, voor brugdekken en voor  vervangings- en uitbreidingsopdrachten van bestaande bruggen biedt het materiaal belangrijke troeven.

In Vlaanderen is nog maar weet van een 4-tal kleinschalige bruggen in composieten. Deze beperkte realisaties in België zijn voor een groot deel te wijten aan gebrekkige kennis bij opdrachtgevers (overheden en particulieren), projectleiders, ontwerpers en uitvoerders waardoor deze optie ofwel niet bekend is of toch nog met een zekere graad van argwaan wordt bekeken. Daarnaast bestaan er nog geen normen op Belgisch of Europees niveau voor de berekening van dergelijk constructies, hetgeen een aantal moeilijkheden meebrengt voor het ontwerp.

Dit TETRA project heeft tot globaal doel om het ontwerp, realisatie en de bouw van composietbruggen te stimuleren in Vlaanderen, en dit door het ter beschikking stellen van de noodzakelijke kennis onder de meest geschikte vorm. Deze kennistransfer zal toelaten aan de voorschrijvers/bouwheren om weloverwogen keuzes te kunnen maken maar tevens ook de mogelijkheid bieden aan verschillende Vlaamse ondernemingen om de noodzakelijke transformatie naar deze nieuwe en veelbelovende markt mogelijk te maken.

 

Het project is onderverdeeld in 7 werkpakketten:

  1. Kennisvergaring en vertaling
  2. Bestekbepalingen
  3. Structurele analyse en normeringen
  4. Offerte-analyse
  5. Uitvoering, opvolging, onderhoud en oplevering
  6. Lange termijn
  7. Bundeling en verspreiden van projectresultaten

 

Er wordt ook ingezet op een sterke samenwerking met de gebruikersgroep van deze TETRA en dit over het ganse traject van het project. Om dit te bewerkstelligen zal de gebruikersgroep over de loopduur van het project vijf keer samenkomen.

1    Kennisvergaring en vertaling


In dit eerste werkpakket wordt de state-of-the-art in het binnen- en buitenland van de bestaande composiettoepassingen in de bruggenbouw in kaart gebracht aan de hand van een uitgebreid literatuuronderzoek. Hiertoe behoort een uitgebreide beschrijving van de in de bouwsector gebruikte composieten, inclusief de productiemethodes, een algemene structurele werking van composieten en de gebruikte testmethoden voor de bepaling van de materiaaleigenschappen. De huidig uitgevoerde composiet bruggen in Vlaanderen werden uitgezet op een kaart welke voor het brede publiek beschikbaar is. Deze kaart is hieronder weergegeven en heeft voor de verschillende bruggen een korte beschrijving.

 2    Bestekbepalingen


Door het beperkte aantal uitgevoerde composietbruggen in Vlaanderen, in vergelijking met ons buurland Nederland, zijn er slecht een klein aantal beschikbare bestekteksten specifiek voor composietbruggen. De huidige bestekteksten zijn dan ook vaak gerelateerd aan het Vlaamse standaardbestek 260 voor kunstwerken en waterbouw. Om die reden zal ook gekeken worden naar de Nederlandse ervaring en hoe zij omgaan met het ontwerp, de uitvoering, de oplevering en de opvolging van composiet projecten in de bruggenbouw.

3    Structurele analyse en normeringen


Op dit ogenblik is er geen enkele Belgische of Europese norm rond het ontwerp van composietstructuren zoals bruggen. Er is een ‘Technical Specification’, die op termijn een Eurocode zal worden, in voorbereiding. Echter hebben verschillende landen intussen hun eigen richtlijnen uitgebracht voor het ontwerp van structurele composietstructuren zoals bijvoorbeeld de CUR-richtlijnen die gebruikt worden in Nederland en aansluitend ook voor België.
In dit werkpakket werd respectievelijk een whitepaper in verband met de ‘Richtlijnen en Normeringen’ en de ‘Ontwerpmethodes en Softwarematige Analysetechnieken’ opgesteld. De eerste whitepaper heeft een samenvatting van de bestaande Nederlandse CUR96:2017 richtlijn en vergelijkt deze met de in ontwerp zijnde Europese ‘Technical Specification’. Gerelateerd aan de berekeningswijze vrmeld in de CUR-richtlijnen wordt in de tweede whitepaper, aan de hand van een relevant rekenvoorbeeld, de analytische uitwerking van het ontwerp van een composieten fietsers- en voetgangersbrug weergegeven.

4    Kostenaspecten


In dit werkpakket wordt gefocust op de kostenaspecten die relevant zijn voor een constructie uit composieten, en die op sommige punten zullen verschillen van andereb traditionele bouwmaterialen zoals beton en staal door bijvoorbeeld het meer doorgedreven prefabkarakter van composietbruggen, beperkter funderingen of de deels veranderde samenwerking tussen studie, voorbereiding werf en productie. Daarnaast zal een bundel opgesteld worden die die een uitleg heeft waarom composieten gebruikt worden voor bepaalde uitgevoerde projecten in België en Nederland.


Hieronder kan een lijst teruggevonden worden met relevante projectpartners voor de uitvoering van een composiet project. Dit is een mix van partners uit België en Nederland aangezien er op het moment van publiceren geen Belgische producenten bestaan van composietbruggen.

Leveranciers

MCtechnics is een leverancier van ruwe materialen, toebehoren en accessoires voor de composietindustrie in de Benelux. Hun gamma bestaat uit verschillende soorten harsen (polyester, epoxy, polyurethaan en silicone harsen), vezelversterkingsmaterialen in verschillende vezelconfiguraties (glas, koolstof, aramide), additieven, schuimen, infusiematerieel, uitrusting en meer. Daarnaast bieden ze technische expertise voor bepaalde projecten, opleidingen, een R&D laboratorium en een verpakkings- en kleuringsdienst.

Vink Kunststoffen B.V. is al 60 jaar toonaangevend leverancier van kunststof halffabricaten in Nederland en België.  Op het gebied van Glasvezelversterkte Kunststoffen (GVK) heeft Vink al meer dan 20 jaar ervaring. Door ontwikkelingen en groei in GVK, in combinatie met de behoefte de roosters en profielen zelf te kunnen zagen en assembleren is in 2014 besloten dat Vink-GVK als zelfstandige marktgroep van Vink Kunststoffen verder gaat.

Producenten

FiberCore Europe is dé specialist in dragende constructies van vezelversterkte kunststof (composiet) voor de civiele sector. Ze produceren composiet bruggen, sluisdeuren en brugdekken voor de infra. Dit doen zij met hun eigen team van ingenieurs en specialisten. De bruggen bouwen ze in hun eigen fabriek in Rotterdam en leveren ze prefab af op de bouwlocatie. Alle geleverde producten maken gebruik van de InfraCore® Inside technologie. Dat maakt hun prefab oplossingen lichtgewicht, robuust, solide én duurzaam en zorgt ervoor dat ze generaties lang meegaan. Hun Belgische partner CGK-group is gespecialideerd in de productie van opslag van chemicaliën.

Composite Structures is specialist in het ontwerpen, construeren en bouwen met composietmaterialen. Zowel in de infrabouw als in de woning- en utiliteitsbouw realiseren ze projecten die in het teken staan van duurzaamheid en innovatie. Naast de activiteiten in deze markten, staan ze als specialist open voor exclusieve constructies waarin massareductie, waterbestendigheid en duurzaamheid een belangrijke rol spelen. Vanwege de jarenlange ervaring, specialistische kennis, flexibele en open werkhouding, beiden ze vakkundig advies en een professionele werkwijze. Ze werken hiervoor onder andere samen met gemeenten, aannemers, wetenschappers maar ook verlenen wij onze diensten aan particulieren. Hun Belgische partner Janson Bridging is marktleider in Europa voor de verhuur van stalen modulaire bruggen, pontons, roro’s en ferry’s en wereldwijd het grootste verhuurbedrijf met vestigingen in diverse landen en een wereldwijd distributienetwerk.

Exel Composites is de grootste fabrikant van gepultrudeerde en gewonden composiet oplossingen in de wereld. Door hun wereldwijde productiemogelijkheden, R&D en verkoop zijn ze in staat om klanten in een breed scala aan industrieën en toepassingen van dienst te zijn. Met 60 jaar ervaring in composieten en technische expertise, werken ze nauw samen met klanten om composietoplossingen van hoge kwaliteit te ontwerpen en te produceren uit glas- en koolstofvezels en andere hoogwaardige materialen.

Delft Infra Composites ontwerpt, produceert en installeert composiet constructies voor de infra. Ze maken onder andere composiet bruggen en - brugdekken, hybride bruggen, brugrandelementen en speciale composiet constructies ter vervanging van beton. Als 100% dochteronderneming van Takke Breukelen kunnen zij een totaaloplossing leveren. Niet alleen de composiet brug en - randelementen, maar ook de bijbehorende leuningen en ophangconstructies. Op die manier is Delft Infra Composites in staat de voordelen van zowel composiet als staal optimaal in te zetten. De jarenlange ervaring met composiet & infra maakt hen een betrouwbare partner voor hoofdaannemers om klanten die duurzaam willen investeren in hun infrastructuur optimaal te bedienen.

Smit Composite richt zich op “custom made” composiet producten. Sinds 1958 hebben ze een reputatie opgebouwd als partner voor architecten, ontwerpers en aannemers die oplossingen zoeken in composietmaterialen. Ze bedienen een breed marktsegment en zijn onder  andere actief in de volgende sectoren:

  • Industrie en recreatie: Polyester machinekappen, Polyester tribunebanken;
  • Civiel techniek: Polyester randelementen voor brug en viaduct, Composiet 3D-S Putrenovatie;
  • Automotive: Bus, trein, tram, metro onderdelen, Polyester interieur- en exterieurdelen;
  • Bouw: Polyester gevelelementen, Dakopbouw, Dakaanbouw.

Krafton (vroeger gekend als Bijl profielen) is in ruim 40 jaar tijd uitgegroeid tot een gerenommeerde producent van glasvezelversterkte polyester profielen en hoogwaardige composietconstructies. Ze bedienen klanten die actief zijn in diverse branches zoals de bouw, industrie, infrastructuur, HVAC, offshore, tuinbouw, energietechniek, sport en recreatie. Samen met de klant zoeken ze naar alternatieve en innovatieve oplossingen, waarbij de specialisten van Krafton de klant bijstaan met raad en daad.

FWD composite structures levert bruggen van de hoogste kwaliteit. Deze bruggen zijn ontwikkeld met behulp van fundamentele kennis van vezelversterkte kunststoffen. FWD kan het volledige pakket aanbieden van het ontwerp tot en met de productie, levering en plaatsing. Hierbij staat goede services en samenwerking altijd centraal.

Studiebureau’s

Solico is een studiebureau gespecialiseerd in het ontwerp en de ontwikkeling van composieten producten. Met meer dan 25 jaar ervaring hebben ze verschillende succesvolle producten ontwikkeld samen met hun klanten. Hierbij focussen ze op lichtgewicht transportuitrusting, marine en defensie, sportuitrusting, lichtgewicht machinedelen, druk- of opslagvaartuigen, (super) jachten, architectuur, enz ... Als één van de grootste onafhankelijken studiebureaus voor composieten in de Benelux, is hun succes gebaseerd op een combinatie van goed ontwerp en eigen ervaring. Solico opereert onafhankelijk van composiet leveranciers en kan hierdoor de klant met de best mogelijke oplossing voorzien voor het productieproces en de materialen. Hierbij kunnen ze het volledige project beheren van het ontwerp van de architect tot het afgewerkte product. Dit bevat onder andere: projectmanagement, ontwerp, kwaliteitscontrole, schade beoordeling, etc…

Leden van de gebruikersgroep

cbridge24 cbridge8 cbridge9  cbridge10 cbridge11 cbridge12 cbridge13 cbridge14 cbridge15 cbridge16 cbridge17 cbridge18 cbridge19 cbridge27 cbridge21 cbridge25 cbridge26cbridge27.jpgcbridge28.jpg cbridge29

Onderzoeksinstellingen

cbridge22 cbridge23

Met steun van

cbridge24

Projectteam

Prof. dr. ir. Wouter De Corte Ing. Jordi Uyttersprot Dr. ir. arch. Petra Van Itterbeeck
Hoofddocent Doctoraatsstudent/ Projectmedewerker Adjunct labohoofd
0476/23.03.62 0479/31.81.85 0496/17.32.37
Onderzoeksgroep Schoonmeersen
Vakgroep Bouwkundige Constructies en Bouwmaterialen
Faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur
Universiteit Gent
Onderzoeksgroep Schoonmeersen
Vakgroep Bouwkundige Constructies en Bouwmaterialen
Faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur
Universiteit Gent
Laboratorium Structuren
Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf