En stor del av Sveriges spännbetongsbroar börjar närma sig hälften av sin tekniska livslängd, vilket leder till att flertalet tillståndsbedömningar kommer att utföras. Då en brokonstruktion är komplex och i regel en stor konstruktion krävs det goda förkunskaper och kännedom om kritiska områden och fenomen som kan ge upphov till skador på den bärande konstruktionen, för att göra en effektiv tillståndsbedömning. Hur motsvarar sig beräkningsmetoder som används i Sverige jämfört med amerikanska normer? Kan resultatet vara likvärdigt mellan de olika normerna eller finns det någon skillnad som gör den ena normen mer tillförlitlig? Hur skiljer sig beräkningarna som användes vid beräkningar av spänningsförluster på 70-talet och som används i dag? Syftet med detta examensarbete är bland annat att ge en övergripande inledningen till ämnesområdet spännarmerade betongbroar, med fokus på hur spänningsförluster kan beräknas teoretiskt. Eftersom broar har en lång teknisk livslängd så har det hunnit bli flertalet ändringar i regelverk och normer som tillämpas vid dimensionering under den tänkta tekniska livslängden för en bro. Detta leder till att arbetet kommer att behandla utvecklingen om hur man har beaktat spänningsförluster genom det senaste decennier, vilket ger en större förståelse om äldre broar vid en tillståndsbedömning. De huvudsakliga fenomen som ligger till grund till dessa förluster kommer att lyftas fram samt hur beräkningsmodeller beaktar dessa. Vidare så skall en jämförelse av beräkningsmetoder från 70-talet, dagens regelverk i Sverige och regelverk från Amerika ge en insikt i skillnaden mellan olika länders regelverk och hur beräkningarna tillämpades förut. Det huvudsakliga syftet är alltså att underlätta förståelsen angående spänningsförluster i konstruktioner samt hur tillämpningar av beräkningsmetoder görs. Examensarbetet kommer förhoppningsvis vara en grund till att möjliggöra en tidseffektiv tillståndsbedömning av spänningsförluster av en spännarmerad betongbro. För att möjliggöra att syftet med examensarbetet uppfylls kommer det att krävas en litteraturstudie kring ämnesområdet samt ett beräkningsexempel, beräkningarna kommer att ske på en spännbetongbro över Abiskojokka i Abisko som är byggd 1978. Beräkningarna behandlar följande normer. Bronorm 76 – Aktuellt regelverk i Sverige på 70-talet AASHTO – Aktuella regelverket i USA Eurokod – Aktuella regelverket i Sverige Det har visat sig att spänningsförluster uppkommer av fyra huvudsakliga fenomen, och dessa är från krypning och krympning i betong, relaxation i spännkablar samt från friktionsförluster vid uppspänningen av kablarna. De tre förstnämnda är kategoriserade till en tidsberoende grupp, där lasternas långtidseffekter är avgörande för spänningsförlusten. Den sistnämnda hamnar i en initial grupp, då spänningsförlusterna anses uppkomma initialt vid uppspänningstillfället. När det kommer till utvecklingen av beräkningsmetoden av spänningsförluster i det svenska regelverket så har beräkningarna blivit mer komplexa, material- och omgivningsspecifika i dagens regelverk. Detta beror på att forskning kring de ingående materialen har gett bättre förståelse kring materialen samt bättre material idag än vad som användes förr i tiden. Men om man kollar på dimensioneringsreglernas rekommendationer kring koefficienter och konstanter, som motsvarar töjningar i material, så har det blivit en väldigt liten skillnad. Detta antas bero på att om man ska tillämpa beräkningar utifrån rekommenderade tabellvärden så har regelverket behållit liknade värden för att var på säker sida. Ska en mer detaljerad beräkning göras så får man beräkna töjningarna som blir med dagens regelverk, vilket man inte tillämpade förut. Beräkningsexemplet på bron i Abisko gav följande resultat av den totala spänningsförlusten för samtliga tolv spännkablarna samt en medelförlust i respektive spännkabel, enligt de tre olika normerna: 6236 MPa enligt Bronorm 76520 MPa per spännkabel 3878 MPa enligt AASHTO323 MPa per spännkabel 3609 MPa enligt Eurokod301 MPa per spännkabel Vilket visar på att utvecklingen av beräkningsmetoderna har gett att man idag räknar med en lägre spänningsförlust än vad man gjorde på 70-talet. Samt att den svenska normen ger ett lägre värde på spänningsförlusten, den svenska normen accepterar även en högre uppspänningskraft än den amerikanska normen. För att lyckas med en effektiv tillståndsbedömning bör man arbeta utifrån ett flödesschema, detta gör att arbetet blir både strukturerat och planerat i ett tidigt skede. Bedömningsprocessen blir i och med det enklare att utföra då eventuella skador är klassificerade efter en tillstånds- och konsekvensnivå. Tillståndsbedömningen som sker efter hälften av den tekniska livslängden bör gå efter flödesschemats detaljerade process för att säkerställa tillståndet av konstruktionen. Arbetet som krävs på plats bör planeras efter en detaljerad datainsamling kring utförandet av bron för att minimera tidsåtgången på plats.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:ltu-86018 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Granqvist, Marcus |
| Publisher | Luleå tekniska universitet, Institutionen för samhällsbyggnad och naturresurser |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0022 seconds