| dc.description.abstract | Det registreres stadig flere betongbruer i Norge fra 1970-, 1980- og 1990-tallet med omfattende korrosjonskader, og lavt overdekningskrav på denne tiden nevnes som den største årsaken. I etteroppspente betongbruer er det vanskelig å inspisere spennsystemet visuelt fordi kablene er innstøpt i massiv betong, og de ikke-destruktive måtene som finnes er lite brukt grunnet manglende kunnskap og retningslinjer. Tilstanden til spennkablene er derfor ukjent i en rekke eksisterende bruer i Norge.
Hensikten med oppgaven er å undersøke hvilke konsekvenser korrosjon og kabelbrudd på spennsystemet medfører, om det vil oppstå synlige tegn i form av opprissing og i hvilke snitt det er mest sannsynlig og mest kritisk at spennarmeringsarealet reduseres. Osstrupen bru, ei fritt frambyggbru i Flora kommune, har i denne oppgaven blitt modellert med programmet NovaFrame. Resultatene fra modellen er verifisert, og det er gjennomført kapasitetskontroller i brudd- og bruksgrensetilstand som vurderer bruas tilstand. Kapasiteten til Osstrupen bru er tilstrekkelig etter beregninger i bruddgrensetilstand, og utnyttelsesgraden for momentet er på 87 - 94 % . Fra spenningskontroll i bruksgrensetilstand vil konstruksjonen risse opp mot landkarene hvis trafikklast inkluderes, og utnyttelsesgraden ligger på 87-101 % for de fleste beregnede snitt. Det har også blitt gjennomført tilstandsvurdering av brua basert på inspeksjoner av Statens vegvesen og egen befaring i mai 2018.
Videre er det utført beregninger der forskjellig antall spennkabler i brua fjernes for å simulere korrosjonsskade på spennsystemet. I bruddgrensetilstanden analyseres et kritisk antall kabelbrudd som medfører overskridelse av momentkapasiteten. I bruksgrensetilstanden er det utført spenningsberegninger der antall kabelbrudd som fører til opprissing av tverrsnittet undersøkes, og hvor store disse rissene kan forventes å være. Fra analyse i bruddgrensetilstanden er momentkapasiteten så vidt tilstrekkelig ved tre kabelbrudd, og mulighet for kollaps er tilstede ved reduksjon av fire spennkabler. Det største tverrsnittet mellom landkar og kragearm er med andre ord avhengig av at 38 av 42 spennkabler er inntakte, og tåler ikke en reduksjon av 10 % av totalt spennarmeringsareal. Spenningsberegninger i bruksgrensetilstand viser at alle tverrsnitt vil risse opp ved maksimalt fire kabelbrudd, og verifiser at det er mulig å oppdage synlige riss før den kritiske momentkapasiteten overskrides. Rissviddene når momentkapasiteten overskrides er beregnet til 0,3-0,6 mm, og forventes å oppstå som større rissmønstre i overkant av bruplaten.
Hvis tilstanden til spennsystemet i Osstrupen bru skal inspiseres, enten ved ikke-destruktive metoder eller ved fjerning av overliggende betong, bør følgende snitt prioriteres: De fem forankringssonene i begge landkar, ved tverrskott og mot feltmidte der det kun finnes fire spennkabler. I tillegg bør det vurderes å sjekke spennarmeringen der det er registrert betongskader i brudekket, siden kabelrørene til spennarmeringen i disse område vil ha lav overdekning og det er påvist kritisk kloridinnhold ved denne dybden. Det er også økt fare for kloridinntrengning i støpeskjøtene slik at pittingkorrosjon på kabelrørene kan forekomme.
Nøkkelord: Korrosjon på spennarmering, kabelbrudd, fritt frambygg, eksisterende betongbru, kapasitetskontroll | |
