Ontwerpproces

Dimensioneren is het ontwerpen van de dikte van een constructie en het rekenkundig toetsen hiervan. Het dimensioneren maakt deel uit van het totale ontwerpproces. Dit proces bestaat uit de volgende fasen:

• opstellen van het Programma van Eisen;
• onderzoeken van de bestaande ondergrond;
• bepalen van de verkeers- en overige belastingen;
• genereren en berekenen van oplossingen;
• maken van keuzes;
• controleren van berekeningen;
• uitvoeren van de slottoetsing.

De laatste vier onderdelen vormen de eigenlijke dimensionering.

Bij het dimensioneren moet rekening worden gehouden met geotechnische en wegbouwkundige aspecten. Onder geotechnische aspecten vallen de berekeningen, die moeten aantonen dat de constructie aan de eisen van verticaal evenwicht en stabiliteit voldoet. Deze berekeningen worden alleen uitgevoerd wanneer de ondergrond minder draagkrachtig is of wanneer een lichte fundering, zoals schuimbeton wordt toegepast [11].

Met wegbouwkundige berekeningen wordt aangetoond dat bij de verwachte verkeersbelasting de optredende spanningen en rekken toelaatbaar zijn (figuur 8). Hiervoor wordt de theorie van Westergaard gebruikt. De betondikte volgt uit een van de volgende belastingsgevallen:

• de verkeersbelasting op de dwarsvoeg bij ongewapend beton en op een fijne dwarsscheur in het geval van doorgaand gewapend beton;
• de verkeersbelasting op de plaatrand. De toepassing van een fundering en/of redresseerstrook is in dit geval gunstig, omdat er dan geen sprake is van een ‘vrije rand’-situatie. In zo´n geval is er sprake van een naastgelegen verharding.

Figuur 8. Maatgevende belastingsgevallen voor het laagdikteontwerp een betonverharding

Bij wegen met een in- of uitvoegstrook komt daar de verkeersbelasting op de voeg tussen de rijstrook en in- of uitvoegstrook nog bij.

Verder wordt rekening gehouden met:

• de lay-out van de weg, ofwel de geometrie van de weg;
• de sterkte-eigenschappen van het beton;
• belastingen van het zware verkeer (voertuigen met meer dan 20 kN asgewicht);
• spanningen veroorzaakt door temperatuurvariaties in de verharding;
• de onderbouw bestaande uit ondergrond, ophoging, zandbed, fundering en eventuele bitumineuze tussenlaag.

Het berekenen van de betonplaatdikte, inclusief de toetsing, kan plaatsvinden met het CROW-ontwerpprogramma voor ongewapende en doorgaand gewapende betonverhardingen Vencon 2.0 [15].