Analyse av armeringsbehov for tre-spenns platebru i betong med varierende spennlengder

Abstract

I oppgaven studeres slakkarmerte platebruer med tre spenn. Formålet med oppgaven er å vurdere armeringsbehov i bruplaten ved varierende spennlengder. Bruene har en bredde på 9 m og er begrenset til en ratio på 0,8 mellom sidespenn og midtspenn.

Bruer med midtspennslengdene 10, 12, 14, 16, 18 og 20 meter er analysert i Brigade og dimensjonert ved hjelp av Concrete Designer Bridge. Manuelle kapasitetskontroller er utført for å se på utnyttelse av tverrsnittene. Resultatene sammenlignes først for å vurdere trender og sammenhenger for deretter å bestemme optimale armeringsmengder.

Det endelige resultatet vises i form av en prosedyre der målet er at brukeren enkelt kan hente ut armeringsmengdene i grafer kun basert på totallengden av ønsket bru.

Verifikasjon av prosedyren ble først utført av håndberegninger etterfulgt av en sammenligning med dimensjoneringsprogrammet Concrete Designer Bridge.

Håndberegningene gav tilfredsstillende resultater med en utnyttelsesfaktor mellom 0,82 til 0,90 for kritiske tverrsnitt. Concrete Designer Bridge gir et noe høyere armeringsbehov i forhold til håndberegningene. Armeringsmengdene ble dermed justert med 5,0 % for lengdearmering i felt og 8,3 % for tverrarmeringen i overkant.

Grunnen til avviket skyldes at utnyttelsesfaktorene brukt som grunnlag til prosedyren er basert på kapasiteten til tverrsnittet kun ved bøying. Concrete Designer Bridge dimensjonerer basert på bøyemoment med aksielle krefter.

Selv om prosedyren ble basert på lavere utnyttelsesfaktorer enn reelle, danner den et godt bildet av nødvendig armering for platebruer med tre spenn uten å være konservativ.

Påvirkninger av laster ble også studert. Traffikklaster gir størst bidrag til momentkreftene i alle tilfeller. Andelen av bidraget fra egenvekt øker med lengden på spennene. Ved et midtspenn på 20 m utgjør andelen trafikklaster og egenvekt over 70 % av momentkreftene. Ved korte spenn er egenvekten mindre fremtredende. Her øker andelen av setning- og temperaturlaster på de totale momentkreftene.