Robusthet av eksisterende korrosjonsskadde betongbruer
Master thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/3092143Utgivelsesdato
2023Metadata
Vis full innførselSamlinger
Beskrivelse
Full text not available
Sammendrag
Første del av oppgaven beskriver og diskuterer hvordan ulike regelverk behandler robusthet og tema relatert til begrepet. Det er særlig sett på Eurokoder og Statens vegvesens vegnormal, N400 Bruprosjektering. Dette innebærer blant anna krav til minimumsarmering og overdekning, samt tilsetningsstoffer benytta i proporsjonering av betong. Vegnormalen og Eurokodene samsvarer stort sett, med noen avvik, hvor eksempelvis overdekningskrav kan nevnes. Oppgaven knytter korrosjon og egenskaper ved etteroppspent betong opp mot robusthet av betongbruer. Per i dag finnes det ikke et norsk klassifiseringssystem av etteroppspente brutyper som vektlegger robusthet. I Storbritannia er et slikt system utarbeida, hvor ulike brutyper er klassifisert ut ifra risiko for sprøbrudd. Systemet er gjennomgått og diskutert i oppgaven. Problematikk knytta til overvåkning, inspeksjoner og vedlikehold av etteroppspente spennkabler blir også diskutert.
Beregningsmessig omhandler oppgaven Svelgabrui, ei etteroppspent kassebru. Brua består av ett spenn på 40 meter, og er 9,5 meter brei. Det er kun sett på kapasiteter og dimensjonerende krefter i bruddgrensetilstand. For å begrense omfanget av beregningsdelen av oppgaven er det kun tatt kontroll av skjærkrefter og bøyemoment i lengderetninga av brua. Dimensjonerende skjærkraft overskrider skjærkraftkapasiteten uten skjærarmering. Med skjærarmeringen oppgitt i arbeidstegningene er kapasiteten tilstrekkelig, med en utnyttelsesgrad på 41%. Momentkapasiteten er tilstrekkelig for det oppgitte tverrsnittet med all armering intakt, og utnyttelsesgraden er på 69%. Det er deretter utført beregninger på hvor stort tap av spenn- og slakkarmering brua tåler med hensyn til momentkapasitet. Brua består av åtte spennkabler. Ved tap av to spennkabler og 25% av slakkarmeringen i underflensen, er utnyttelsesgraden på 91%. Dersom tapet økes til tre spennkabler og 37,5 % av slakkarmeringen, vil dimensjonerende moment overskride momentkapasiteten, med en utnyttelsesgrad på 111%. Beregninger er utført for hånd. The first part of this thesis describes and discusses how different regulations address robustness and related topics. It particularly examines the Eurocodes and the Norwegian Public Roads Administration's design manual, N400 Bruprosjektering. This includes requirements for minimum reinforcement and concrete cover, as well as admixtures used in concrete proportioning. The design manual and Eurocodes largely align, with some deviations, such as the requirement for concrete cover. The thesis also compares corrosion and properties of post-tensioned concrete to the robustness of concrete bridges. Currently, there is no Norwegian classification system for post-tensioned bridge forms that emphasizes robustness. However, a system has been developed in the United Kingdom, where different bridge forms are classified, based on the risk of brittle failure. The system has been reviewed and discussed, as well as issues related to monitoring, inspections, and maintenance of post-tensioned tendons.
In terms of calculations, the thesis focuses on Svelgabrui, a post-tensioned box girder bridge. The bridge consists of a single span of 40 meters, and it is 9.5 meters wide. Only capacities and design forces in the ultimate limit state are considered. To limit the scope of the calculation part of the thesis, only shear forces and bending moments in the longitudinal direction of the bridge have been examined. The design shear force exceeds the shear force capacity without shear reinforcement. With the shear reinforcement specified in the bridge drawings, the capacity is sufficient with a utilization rate of 41%. The moment capacity is sufficient for the given cross-section with all reinforcement intact, and the utilization rate is 69%. Calculations have then been performed to determine the extent of loss of prestressing and passive reinforcement the bridge can tolerate with concern to the moment capacity. The bridge consists of eight prestressing tendons. With a loss of two tendons and 25% of the passive reinforcement in the lower flange, the utilization rate is 91%. If the loss is increased to three tendons and 37.5% of the passive reinforcement, the design moment will exceed the moment capacity with a utilization rate of 111%. The calculations have been performed by hand.