Sprickbildningsproblem i freivorbau broar

• Main Author: Kindgren, Bengt
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: KTH, Bro- och stålbyggnad 2002
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-37098

Sprickor i två nya freivorbau broar gav anledningen att undersöka om det finns brister i de svenska normerna BBK 94. Många kunniga inom området har skrivit om problemet. De har också genomfört beräkningar och jämfört de svenska med andra normer för att se om det finns grund att tro att de svenska inte uppfyller de krav på säkerhet som man förväntar sig. Under-sökningarna har centrerat sig kring beräkningen av tvärkraftkapaciteten, utan någon ingående analys av sprickbreddskriterier. Därför har detta examensarbete koncentrerat sig på sprick-breddberäkningar med hjälp av BBK 94 och jämfört dessa med andra normer. Utvecklingen av freivorbau broar går hand i hand med framsteg inom spännbetong och konsolutbyggnadsmetoder. Många framsteg gjordes under 1900-talets början men det var inte förrän under mitten av förra seklet som freivorbau broar blev en av brobyggandets viktigaste lösningar för långa spännvidder där formsättning skulle vara kostsam. Trots spännarmeringens gynnsamma effekter med hänsyn till sprickbildning har freivorbau broar haft stora problem på detta område. Sprickorna i freivorbau broar är svåra att upptäcka. En noggrann undersökning tillsammans med kunskapen om den historiska bakgrunden av konstruktionen krävs för att hitta sprickor i broarna. Även om sprickorna i spännarmerad-betong inte brukar vara stora kan även små sprickor vara ett tecken på allvarliga problem. Dessutom kan sprickor leda till korrosionsproblem i armeringen. Mycket har skrivits om tvärkraftskapaciteten enligt BBK 94. Å ena sidan har kritik framförts emot att BBK 94 tvärkraftskapaciteten ger alltför höga värden jämfört med europeiska normer. Dessutom ifrågasätts om additionsprincipen är rätt vid denna typ av konstruktioner. Å andra sidan visar beräkningar att BBK 94 inte ger särskild höga värden när man jämför den med andra normer såsom de tyska, engelska och amerikanska. En sprickbreddsberäkningsjämförelse av BBK 94 och dess föregångare BBK 79 visar att beräkningarna inte har ändrats. Däremot finns det små skillnader med hänsyn till gräns-dragningar. Även de amerikanska och de europeiska normerna jämfördes med svenska BBK 94, dock inte så ingående som norska NS 3473 och tyska DIN 1045-1. NS 3473 är ganska lik BBK 94 samtidigt som DIN 1045-1 har en lite mer annorlunda struktur. En beräkningsjämförelse mellan BBK 94, NS 3473, DIN 1045-1 och DIN 1045 visar hur lite de olika normerna skiljer sig åt. Beräkningar genomfördes med olika typer av tvärsnitt med antingen varierande påkänningar eller armeringsarea. === Cracks in two new cantilever-constructed girder bridges led to the analysis of Swedish standards in the form of BBK 94. Many experts within this field of science have written different theories on what is wrong with these Swedish standards. Others have taken it a step further by calculating the necessary armouring with both Swedish and international standards and comparing them to see if Swedish standards differ greatly from other standards. These studies have concentrated themselves on the shear capacity without any analysis over the crack width. Therefore, this report concentrates on crack width calculations with BBK 94 and compares it to other standards. Development of cantilever-constructed girder bridges has its roots in both advances in cantilever construction and prestressed concrete. Many advances were made in the beginning of the twentieth century but it wasn’t until the mid twentieth century when cantilever-constructed girder bridges became a part of the European skyline. Cantilever-constructed bridges are one of the most important solutions when working with long spans where wooden forms would be uneconomical. Despite prestressed armouring’s positive effects on crack widths, cantilever-constructed bridges have had big problems with cracks. Cracks in this type of bridge are difficult to see and careful checks with a good historic background are essential in determining the condition of the bridges. Even though cracks in prestressed concrete are not very wide, they can still lead to grave problems and be a sign of a faulty construction. As mentioned above, studies have concentrated themselves on the shear capacity in BBK 94. An argument against the use of BBK 94 in designing this type of bridge is that the values for the shear capacity are too big when compared with other European standards. Another argu-ment is that the addition method, which is the method used in BBK 94, is not the optimal method for this type of construction but rather the inclination method should be used. Even if this is true, comparisons between calculations made with BBK 94 and other standards show that the numerical difference between BBK 94 and other standards is not that big. There is no difference between BBK 94 and its predecessor, in form of BBK 79, when calculating crack widths. On the other hand, there are small differences when comparing the boundaries used in the calculations. American and European standards were also compared with the Swedish BBK 94 but none of them as meticulous as the Norwegian NS 3473 and the German DIN 1045-1. NS 3473 is very similar to BBK 94 while DIN 1045-1 has a different structure. Crack width calculations were made with BBK 94, NS 3473, DIN 1045-1 and DIN 1045 to see how much they differed from BBK 94. The calculations were made with three different types of cross-sections and force and reinforcement area as variables. BBK 94, NS 3473, and DIN 1045 gave very similar results while DIN 1045-1 gave slightly different results.