Beregninger for samvirkebruer

Abstract

Denne masteroppgaven omhandler generell prosjektering av samvirkekonstruksjoner av betong og stål, med hovedfokus på brukonstruksjoner. Oppgaven er basert på regler gitt i Eurokoder, spesielt samvirkestandarden for bruer, NS-EN 1994-2.I oppgaven blir det gitt et eksempel for dimensjonering av en samvirkebru etter Eurokoder. Eksemplet er basert på en reell bru, kalt den nye Ravnkloløpbrua og ble ferdigbygd i 2010. Bruen er en fritt opplagt samvirkebru av stål og betong, som tidligere har blitt dimensjonert etter gamle Norske standarder av Knut Sølvernes i Reinertsen. Analysen er utført med elementmetode programmene Focus konstruksjon og RmBridge. Focus konstruksjon er brukt for lastberegning i tverr-retning på bruen, mens RmBridge blir brukt for lastberegning i lengderetning og analyse av samvirkeproblematikken i bruen. En av utfordringene med samvirkebruer er svinn i betongen. Svinn setter ugunstige indre spenninger i både betong og ståltverrsnittet. Det er i denne oppgaven funnet at både svinn og negativt termisk last fører til strekkspenninger i betongen over hele konstruksjonen, selv for en fritt opplagt bru. Fra analysen av Ravnkloløpbrua i denne oppgaven, kommer det fram at forenklet termisk last-modell med ±15 ºC temperaturøkning på betongen gitt i nasjonalt tillegg NA i NS-EN 1991-1-5, er for konservativt sammenlignet med den normale ikke-lineære temperatur-økning over samvirke-tverrsnittet. Men effekten av den termiske lasten i bruddgrensetilstanden blir veldig liten sammenlignet med egenvekt og trafikklast. Det konkluderes med at RmBridge er et bra egnet beregningsprogram for dimensjonering av samvirkebruer, men at programmer har begrensninger. Kapasitetskontroll av stål- og samvirke-tverrsnittet i programmet gir ikke alltid riktige resultater. Skjærkraftfordeling beregnet i programmet bør ikke brukes for dimensjonering av dybler, ettersom programmet ikke tar med skjærkrefter fra svinn og termisk last.