Analyse og design av Brunnholen bru (etterspent betongbru)

Abstract

Denne rapporten omhandlar analyse og dimensjonering av Brunnholen bru som skal verte bygd hausten 2017 i Sandnes kommune. Brua er prosjektert av Statens vegvesen med to bjelke-brukasser i etterspent betong, og skal byggjast i fem etapper. Den består av seks akser, fem spenn og har ei total brulengde på over 250 m. Brua er planlagt som fire-felts veg med fysisk midtdeler. Inndeling av lastfelt ut frå Eurokode 1-2, for to brukasser med fire-felts veg, førte til at det vart definerte to analysemodellar. Ein med to brukasser og ein med ei brukasse. Til å byrje med vart det utført eit teoristudie om utvikling av bjelke-kassebruer i betong, byggjematerialer og byggjemetodar. Oppgåva sitt hovudformål har vert å nytte tilegna teori gjennom studiet, til å bestemme den største oppspenningskrafta som gjev stor nok ekvivalent kraft til å balansere dei ytre lastene, utan at det går ut over betongen sin strekkfasthet. Her var det brumodellen med ei brukasse som gav det største spennarmeringsbehovet per brukasse. Dette behovet var på 8 spennkablar med 19 spenntau à 150 mm2. Konstruksjonsanalysa og dimensjonering vart utført i både ferdigtilstand og byggjetilstand. CSiBridge vart nytta som analyseprogram medan dimensjoneringa vart utført i Mathcad, i tråd med gjeldande håndbøker og Eurokoder. Krav til trykkavlasting i bruksgrense førte til eit større behov for spennarmering, og antall spenntau per kabel vart auka til 22. Kapasitetskontrollar i bruddgrense gav at betongen har god nok kapasitet til å motstå opptredande skjærkraft og torsjon, men for låg til å motstå største bøyemoment. Dette førte til eit behov for tilleggsarmering pålydande 9ø25 både i over- og underkant for å oppnå tilstrekkeleg momentkapasitet. Uansett vart minimumsarmering dimensjonerande for både skjærarmering og lengdearmering. Heilt til slutt vart det utført ein spenning- og kapasitetskontroll av fyrste byggjesteg. Dette bekrefta at 8 spennkablar med 22 spenntau gav god nok ekvivalent kraft til å balansere dei ytre lastene, utan at det går ut over betongen sin strekkfasthet.