Hangarbrua - En studie av aluminium som alternativt materiale i brukonstruksjoner
Bachelor thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/3139083Utgivelsesdato
2024Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
Denne bacheloroppgaven har som formål å undersøke bruken av aluminium som konstruksjonsmateriale i brukonstruksjoner. Studien tar utgangspunkt i Hangarbrua, en gang- og sykkelbru, som skal oppføres på Leangen i Trondheim. Gjennom en omfattende analyse av aluminium sine egenskaper, både positive og negative, og utviklingen fra et ukjent til kommersielt brukt materiale, søker oppgaven å belyse potensialet og utfordringer ved bruken av aluminium.
Arbeidet inkluderer opprettelsen av en digital modell av Hangarbrua ved hjelp av modelleringsverktøyet Revit, og analyse av samme modell i analyseprogrammet Robot Structural Analysis. Gjennomføringen av den globale analysen i Robot Structural Analysis inkluderer blant annet sjekk av spenninger, nedbøyning og utnyttelsesgrad for de ulike elementene i bruen. Det er i tillegg utført kontrollberegninger for bruas strekkbånd for å kontrollere modellens resultater, samt å demonstrere dimensjonering etter regelverket i Eurokode 9.
Funnene i oppgaven kan avsløre at Robot Structural Analysis ikke kan utføre beregninger etter formelverket til Eurokode 9, og tar blant annet ikke hensyn til varmepåvirket sone fra sveis. Dette gjør at sammenligningen mellom dataanalyse og kontrollberegningene blir ugyldig. Resultatene fra kontrollberegningene viser imidlertid at beregning etter Eurokode 9 er fullt gjennomførbart. Selv om det er noen likheter med dimensjonering av stål, må man sørge for at den effektive tykkelsen til tverrsnittet reduseres riktig med tanke på varmepåvirket sone og lokal knekking.
Oppgaven konkluderer samlet sett med at strekkbåndet tilfredsstiller de nødvendige kapasitetskravene. Den understreker også potensialet for fremtidig bruk av aluminium, spesielt i prosjekter der vektbegrensninger og miljøhensyn er fremtredende. Imidlertid vil ytterligere forskning og utvikling, sammen med en utvidelse av case-studier basert på faktiske prosjekter, være avgjørende for fullstendig å utnytte aluminiums potensiale som et konstruksjonsmateriale. This bachelor's thesis aims to investigate the use of aluminium as a construction material in bridge structures. The study focuses on Hangarbrua, a pedestrian and bicycle bridge to be erected at Leangen in Trondheim. Through a comprehensive analysis of the properties of aluminium, both positive and negative, and its development from an obscure to a commercially viable material, the thesis seeks to illuminate the potential and challenges associated with the use of aluminium.
The work includes the creation of a digital model of Hangarbrua using the modelling tool Revit, and analysis of the same model in the program Robot Structural Analysis. The execution of the global analysis in Robot structural analysis encompasses checks of stresses, deflections, and utilization rates for the various elements of the bridge. Additionally, control calculations for the tension band have been carried out to verify the model's results and demonstrate compliance with the regulations in Eurocode 9.
The findings of the thesis reveal that Robot structural analysis is unable to perform calculations according to the formulas in Eurocode 9 and does not consider the heat-affected zone from welding. This makes the comparison between data analysis and control calculations invalid. However, the results from the control calculations show that calculation according to Eurocode 9 is fully feasible. Although there are some similarities with steel design, it is necessary to ensure that the effective thickness of the cross-section is appropriately reduced considering the heat affected zone and local buckling.
Overall, the thesis concludes that the tension band meets the necessary capacity requirements. It also emphasizes the potential for future use of aluminium, especially in projects where weight constraints and environmental considerations are prominent. However, further research and development, along with an expansion of case studies based on actual projects, will be crucial to fully exploit the potential of aluminium as a construction material.