Kapasitetskontroll av Forve bru og sanntidsovervåking

Abstract

Flere bruer i dag har begrenset levetid eller kapasitet igjen. Sanntidsovervåking og etablering av digital tvilling for bruer kan gi bedre kunnskap om oppgraderinger eller endringer som er nødvendig. En av bruene som overvåkes er Forve bru fra 1938. Denne oppgaven inneholder kapasitetskontroll av Forve bru i Orkland kommune. Brua er en fagverksbru med betongdekke og ble bygd i 1938. Gjennom levetiden har den blitt oppklassifisert flere ganger og er i dag klassifisert til Bk10/60, som denne rapporten også kontrollerer mot. Oppgaven tar også for seg bruk av sanntidsovervåking, og hvordan ny teknologi kan gi en mer bærekraftig byggebransje. Brua er tegnet i Tekla for visuell fremstilling, og for å få god oversikt over brua. For å bestemme lastfordelingen i fagverket ble det videre opprettet en analysemodell i SAP2000. Modellen er kontrollert med laster i henhold til Statens vegvesens håndbok R412. Utvalgte knutepunkter ble deretter kontrollert i programmet IDEA StatiCa. Modellene ble opparbeidet på grunnlag av originale tegninger samt tidligere rapport gjennomført av Dr. Techn. Olav Olsen. Kapasitets- og stabilitetskontroll er utført ved håndberegninger i bruddgrensetilstand etter relevante Eurokoder og håndbøker. Enkelte knutepunkt ble også kontrollert ved håndberegning. Alle håndberegninger er utført ved hjelp av Mathcad eller Excel. Resultatene fra kapasitetskontrollen viser at brua kan beholde klassifiseringen Bk 10/60. I tillegg viser undersøkelsene gjort av Ferrx seg å stemme relativt godt med analysene gjort i SAP2000. Til slutt er det diskutert hvordan sanntidsovervåking kan benyttes til å forbedre datagrunnlag for dimensjonering og inspeksjon av bruer.

Today several bridges have limited service life or remaining capacity. Real-time monitoring and the establishment of digital twins for bridges can provide better knowledge about necessary upgrades or changes to be made. Forve bridge, from 1938, is one of the bridges being monitored. This assignment contains design verification of Forve bridge in Orkland municipality. The bridge is a truss bridge with a suspended slab of concrete and was built in 1938. During its lifetime it has been reclassified several times. The bridge is today classified as Bk10/60, wich is the same classification this report controls. This thesis also addresses the use of real-time monitoring, and how new technology can contribute to sustainable construction industry. The bridge is designed in Tekla for visual representation, and to establish a good overview of the bridge. Further, an analysis model was created in SAP2000 to determine the load distribution in the truss. The model has been controlled with loads per the Norwegian Public Roads Administration's handbook R412. Selected nodes were controlled in the program IDEA StatiCa. The models were developed based on original drawings as well as a previous report carried out by Dr. Techn. Olav Olsen. Capacity and stability verifications have been performed by manual calculations in the ultimate limit state according to relevant Eurocodes and manuals. Some nodes were also verified by use of hand calculation. All hand calculations are performed using Mathcad or Excel. The results from the verification shows that the bridge can retain the classification Bk 10/60. In addition, the surveys done by Ferrx seem to coincide well with the analysis done in SAP2000. Finally, it is discussed how real-time monitoring can generate a large and better database for use in the design and inspection of bridges.