Beregning av betongbru med betydelig skadeomfang.

• Main Author: Kolnes, Elisabeth
• Other Authors: Kanstad, Terje
• Format: Master Thesis
• Language: Norwegian Bokmål
• Published: NTNU 2016
• Subjects: Bygg- og miljøteknikk (2-årig); Prosjektering av konstruksjoner; Hinnøya; Tjeldsundbrua; Troms Fylke; Troms
• Online Access: http://hdl.handle.net/11250/2420204

Hensikten med denne oppgaven er å vurdere bæreevnen og tilstanden til østre del av Tjeldsundbrua i Troms fylke. Brua sto ferdig i 1967 og er en del av europavei 10, som forbinder Hinnøya med fastlandet. Den østre delen består av betongviadukter med sirkulære betongsøyler. Brua er av typen bjelke-platebru med T-formet tverrsnitt og har en totallengde på 115 m som fordeler seg ut over åtte spenn. Hele østre del av brua er slakkarmert og har to kjørefelt med føringsbredde på totalt 7,5 m. Tjeldsundbrua er klassifisert til Bruklasse 10 T 50. Basert på to inspeksjonsrapporter, utarbeidet av Multiconsult og Ragnhild Lokna Nygård på vegne av Statens vegvesen, er det utført en tilstandsvurdering av den østre delen av brua. Det ble gjennomført materialundersøkelser av overdekning, karbonatiseringsdybde og kloridinnhold. Prøveresultatene tilsier at betongen hovedsakelig er utsatt for alkalieraksjoner, kloridinntrengning og armeringskorrosjon. Totalvurderingen av brua tilsier at den generelle tilstanden er god, selv om betongen er utsatt for flere typer skademekanismer. Skadeomfanget i betongen er såpass omfattende at det bør igangsettes tiltak for å reparere disse, samt forebygge mot videre problemer. Det vil allerede koste betydelige summer å reparere skadene på brua, men skadeomfanget vil bli større og dyrere om dette utsettes. Rammeprogrammet NovaFrame vil benyttes til å modellere og analysere brua for å finne de dimensjonerende snittkreftene. Programmet finner dimensjonerende moment- og skjærkraft i de mest kritiske snittene. Lastene og lastkombinasjonene benyttet i analysen er beregnet i henhold til Håndbok 238 Bruklassifisering. Flere av lastene i NovaFrame er verifisert med håndberegninger. I tillegg er de dimensjonerende kreftene fra NovaFrame verifisert med håndberegninger av lastkombinasonene med snittkreftene fra de ulike lastene hentet fra analysen. Det er gjennomført en kapasitetskontroll av brua i bruddgrense i henhold til NS 3473 Prosjektering av konstruksjoner. Kontrollen er basert på ferdigbrutegningene fra Statens vegvesen. Det er kun utført moment- og skjærkapasitetskontroll av de mest kritiske snittene i lengde- og tverretning på brua. Det er feltmoment mellom akse 1 og 2, støttemoment i akse 2, og skjærkraft i avstand d fra akse to som er kontrollert. Resultatet fra kapasitetskontrollen i lengderetning tilsier at momentkapasiteten i felt og støtte ikke er tilstrekkelig. Det er 9 % for lite kapasitet i feltmomentet og hele 30 % for lite kapasitet i støttemomentet. Skjærkapasiteten i lengderetning er derimot tilstrekkelig. I tverretning er momentkapasiteten tilstrekkelig, men skjærkapasiteten blir overskredet med 30 %. Ettersom brua ble prosjektert etter gammelt regelverk da man ikke regnet med lastene i bruddgrense, men antok lineært elastisk oppførsel i betongen og regnet på spenningene, er det å forvente at kapasiteten ikke er stor nok i henhold til regelverket gitt i NS 3473. En totalvurdering av Tjeldsundbrua fastslår at kapasiteten i prosjektert tilstand ikke er tilstrekkelig for gjeldende regelverk og bruklasse. Skadene på brua har ikke blitt tatt i betraktning under kapasitetskontrollen. Skadene er med på å påvirke kapasiteten og den vil derfor reelt sett være dårligere enn kapasiteten i prosjektert tilstand som er kontrollert i denne oppgaven. Selv om kapasiteten er overskredet er brua fortsatt i bruk. Ettersom brua er såpass lang og i tillegg ligger i et lite trafikkert område er det lite sannsynlig at de mest kritiske tilfellene for trafikklast vil oppstå.