Analyse av varierende spennlengde for ettspenns platebruer

Abstract

Statens vegvesen skal utvikle en ny håndbok for plassproduserte platebruer basert på Eurokoder og håndbøkene fra Statens vegvesen. For å utvikle den nye håndboken må det utarbeides et grunnlag og finne nødvendige begrensninger. Det var dette masteroppgaven skulle bidra med. Oppgaven var å undersøke flere ulike spennlengder på en slakkarmert platebru med ett spenn. I tillegg bestemme fornuftig tykkelse på tverrsnittet og nødvendig armeringsmengde.

Siden håndboken skulle gjelde for hele Norge, var det nødvendig å forholde seg til verdier som kunne gi de mest generelle tilfellene. Flere av lastene, særlig naturlastene, brukte konservative verdier. Brigade ble brukt som programvare for modellering. Med begrensningene som var bestemt i oppgaven og flere konstante dimensjoner var det spennlengdene på 10 meter, 12 meter, 14 meter, 15 meter og 16 meter som ble videre undersøkt.

I Brigade fant en kreftene i bruplata ved å ta snitt på de mest utsatt stedene. En fant momentkraft, skjærkraft og aksialkraft i hver ende av bruplata i tillegg til midten. Konkrete verdier ble funnet i forhold til nedbøyning og overhøyde. Flere manuelle kontroller ble gjort underveis for å kvalitetssikre arbeidet, spesielt i bruddgrensetilstand. Armeringsmengden ble beregnet med Concrete Designer Bridge som var et tilleggsprogram til Brigade. Dette programmet tilfredsstilte både krav fra brudd- og bruksgrensetilstand.

Av resultatene ble det laget et lineære graf for forholdet mellom spennlengde og platetykkelse. En fant ut at det var mulig å optimalisere hver enkelt spennlengde enda mer. Dette resulterte i en graf lignet mer på en parabel. En måtte betraktelig opp i platetykkelse etter hvert som spennlengden økte. Armeringsmengde i topp både for lengderetning og tverretning var lik for hver spennlengde. Enkelte spennlengder kunne hatt en annen armeringsmengde i topp, men ved å ha den samme mengden er det praktisk og oversiktlig. Som et resultat av at platetykkelsen økte ved hver spennlengde, økte også armeringsmengden i bunn.

Det var tydelig at dagens regelverk gir tykkere platetykkelse og mer armeringsmengde enn tidligere.