2 BESTANDIGHET AV BETONGKONSTRUKSJONER
2.3 Andre nedbrytingsmekanismer av betong
2.3.4 Sulfat- og nitratangrep
Når vann som inneholder sulfater og nitrater er kontakt med betong over lengre tid kan det oppstå sulfat-og nitratangrep. Angrepene foregår ved at stoffene reagerer med betongen og skaper en forbindelse som binder vann, og deretter sveller. Dette vil etter hvert kunne føre til et stort trykk i betongen som igjen fører til opprissing. [1]
11
Kapittel 3
Vold bru over jernbane
Dette kapittelet tar for seg generell informasjon, statisk system ogtilstand for Vold bru.
Vold bru er en viaduktsom ligger langsE6 i Stjørdal kommune,i Trøndelag.Brua ble bygget i 1966 og er en 61 meter lang platebruav armert betong.Det er Nord Trøndelag vegvesen som har stått for utførelsen av brua og den er konstruert av rådgivende ingeniør i byggteknikkArne Neegård.Informasjonen om Vold bru er hentet fra Statens Vegvesen sitt bruforvaltningssystem Brutus.Tegningsgrunnlaget for Vold bru er mottatt fra Statensvegvesen og relevante tegninger for oppgaven finnes i Vedlegg A. Ved dimensjonering av brukonstruksjoner er det nødvendig å vite trafikkdata for
vegstrekningen.FraStatens vegvesen sitt vegkart er årsdøgntrafikk for Vold bruoppgitt til 11100,med 17% andel lange kjøretøy. [11]
Figur 3-1: Vold bru 14.05.2019 [Foto: Eirik B. Åkre]
3.1 Geometri og grensebetingelser
Platebruer består av hovedelementene søyler, plate og landkar. Bæresystemet til Vold bru består av en kontinuerlig betongplate på søyler i fem spenn, hvor de tre midtre spennene er på 13 m og de to endespennende 10,4 m, se figur 3-2. Senere i oppgaven vil det fremkomme fra statisk analyse at brua egentlig har seks spenn i lengderetning.
Figur 3-2: Plantegning Vold bru
12
Bruas bredde er 10,02 m med to kjørebaner på 3,85 m. Vertikalkurvaturen til senterlinje bru er en slak bue fra kote 58,766 i sør, kote 59,157 på midten til kote 58,872 i nord.
Horisontalkurvaturen til brua er rettlinjet mellom landkarene, mens veien før påkjøring og etter avkjøring har radius som gjør at bruas tverrfall varierer lineært fra +5% i sør til -5% i nord. Oppleggene til brua er skjevstilte, ettersom de følger retningen til juvet og jernbanen under brua. Skjeve opplegg innebærer at vinkelen mellom opplegget
(landkaret) og bruplaten ikke er 0 grader. Dette vil si at en bru med oppleggsvinkel på 0 grader vil ha rette opplegg, og for Vold bru er skjevstillingen rundt 60 grader.
3.1.1 Søyler og fundamenter
Brua består av åtte søyler, plassert på 1800x1800 mm store pelefundamenter i betong med tykkelse 1000 mm, se figur 3-3. Fundamentene er plassert på frostfri dybde og har fire betongpeler med minimum bæreevne 35 tonn pr. pel. Pelene er skråstilt med en helning på 8:1, utstyrt med fjellspiss og meislet ca. 3 cm ned i fjell. I utgangspunktet var brua prosjektert med seks trepeler i hvert fundament, men dette ble endret før bygging til nevnte fire betongpeler for å få mindre fundamentsåle. I denne oppgaven regnes søylefundamentene som momentstive.
Figur 3-3: Søylefundament med betongpeler.
Søylene er armerte betongsøyler med en diameter på 600 mm og varierende lengde fra 5 m til 8,5 m. Søylene er støpt monolittisk sammen med bruplaten og i overgangen søyle-plate skrår diameteren til søylene ut til 1000 mm som en kapitél, vist i figur 3-4.
Figur 3-4: Viser overgang mellom bruplate og søyle.
13 3.1.2 Landkar
I hver ende på Vold bru er det landkar som danner overgangen mellom brua og
tilstøtende vei. Landkarene består av såle, frontvegg, vinger og randbjelke. I overgangen mellom randbjelke og vei er det også en overgangsplate for å redusere ulemper med setning i vegfylling inn mot landkaret.
Landkarene er i likhet med søylefundamentene fundamentert med skråstilte betongpeler langs rendene. Søndre landkar mot Stjørdal er fundamentert med 18 peler, mens nordre landkar Levanger er fundamentert med 16 peler. Bevegelsesfuger skal benyttes ved landkar og ved Vold bru er det neoprene glidelager, som tillater aksiell forskyvning ved begge landkar.
3.1.3 Bruplate
Bruplaten består av en 400mm armert betongplate med 600mm høye kantdragere.
Grunnet horisontalkurvaturen til veilinjen før og etter påkjørsel til brua, varierer
tverrfallet på veibanen og brutverrsnittet over hele brulengden. Dette gjør at høyden til kantdragerne vil variere over hele lengden, men ved 0 % tverrfall er høyden 600 mm.
Ved søndre landkar er tverrfallet 5 % og ved nordre landkar er tverrfallet 5% motsatt rettet. Endringen på tverrfallet fra nordre- til søndre landkar er tilnærmet symmetrisk, og dermed brukes tverrsnittet hvor tverrfallet er 0 % for beregning av platen, vist i figur 3-5. Belegningen på bruplaten er oppgitt som 40mm i tegningsgrunnlaget fra SVV, men i oppgaven antas denne å være noe høyere.
Figur 3-5: Målsatt snitt av bruplate.
14
3.2 Statisk system
Det statiske systemet til Vold bru er illustrert tredimensjonalt i figur 3-6.
Figur 3-6: Illustrasjon av det statiske systemet til Vold bru i 3D.
Bruplaten bæres av landkar på endene og søyler ute i felt. Mellom søylene induseres tverrbjelker i bruplaten, som til sammen danner rammer for å bære bruplaten.
Tverrbjelkene vil ha en gitt stivhet, som tillater vertikal deformasjon mellom søylene.
Dette beskrives senere i kapittel 6 og de ulike spennlengdene er vist i figur 3-7.
Figur 3-7: Statisk system til bruplate.
Rammene som settes opp speiles om midten av brua. Ved bruendene vil tverrbjelkene i ramme A og B være forbundet til nærmeste søyle og opplagt på landkarene, vist i figur 3-8. I feltet vil rammene settes opp mellom nærmeste søylepar.
Figur 3-8: Statisk system til rammer.
15
3.3 Tilstand Vold bru
Tilstandsbeskrivelsen av Vold bru baseres på informasjon fra Statens Vegvesen og egne observasjoner. De overordnede tiltakene som er gjort siden 2012 er:
• 2012: Reparasjon av kantdragere ved montering av nytt rekkverk.
• Høst 2017: Ny membran og asfalt på brudekke.
• Høst 2017: Søndre landkar forsøkt reparert med meisling og «PATCHROC GP».
• Vår 2018: Utskiftning av betong i øvre sjikt på søndre landkar (150-200mm).
Det var under arbeidet med søndre landkar våren 2018 at tydelige tegn på
alkalireaksjoner ble oppdaget. Ved vannmeisling skallet betongen av ble det registrert tydelig opprisset betong, vist i figur 3-9. Betongen i øvre sjiktet var ekstremt forvitret på grunn av alkalireaksjoner og frostskader, og alkaligel ble oppdaget i porene, vist i figur 3-10.
Figur 3-9: Søndre landkar etter vannmeisling. [Foto: Statens vegvesen]
Grunnet observasjonene, ble det i samarbeid med FoU-prosjektet «Bedre
bruvedlikehold», tatt ut 17 betongkjerner fra Vold bru. Fem i søndre landkar, åtte i bruplata og fire i nordre landkar, hvor foreløpige resultater viser at betongen er utsatt for alkalireaksjoner.
16
Figur 3-10: Alkaligel i betong ved søndre landkar. [Foto: Statens vegvesen]
Under arbeidet med utskifting av betong ved søndre landkar, ble landkarveggen mot sør-vest skjært opp for å få tilkomst til under landkarplaten. Med tilkomst under landkaret ble overgangsplaten, randbjelken og landkaret inspisert fra undersiden. På undersiden av landkaret ble det observert fukt og kalkutslag, samt tydelige bøyeriss. Dette er vist i figur 3-11 og figur 3-12.
Figur 3-11: Fuktgjennomgang som et resultat av at membran mangler.
[Foto: Statens vegvesen]
17
Figur 3-12: Bøyeriss i underkant landkarplate. [Foto: Statens vegvesen]
Ved utstøping av ny betong på søndre landkar, ble ny betong lagt helt inn til bruplaten.
Dette betyr i praksis at fugen i topp, men trolig også i bunn, er lukket. Se figur 3-13.
Figur 3-13: Fuge etter arbeidet med søndre landkar.
18 3.3.1 Egne observasjoner
Den 14. mai 2019 ble det gjennomført egen befaring av Vold bru. På befaringen ble begge landkar, underside bruplate og søyler inspisert. Fugene til kantdragerne mellom bruplate og landkar så ut til å være åpen ved begge ender. Dette var ikke tilfelle for fugen mellom plate og begge landkarene. En kunne her se at fugen fra undersiden var nesten, eller helt lukket ved begge landkar, selv ved en temperatur på rundt 5-10 oC de siste døgnene. Dette er illustrert i figur 3-14.
Figur 3-14: Brufuge ved søndre landkar. [Foto: Therese Aas]
19
Hvis dette er tilfelle, vil situasjonen for brufugene være slik som figur 3-15 illustrerer.
Figur 3-15: Illustrasjon av trolig situasjon for brufugen ved søndre landkar.
Landkaret i nord viste også tydelige tegn til opprissing fra alkalireaksjoner. Selv under bruplata var frontveggen på nordre landkar opprisset, som et resultat av dårlige løsninger for drenering ved fuge til eldre bruer, vist i figur 3-16.
Figur 3-16: Frontvegg på nordre landkar tydelig fuktpåkjent. [Foto: Therese Aas]
20
Søylene til brua viste lite eller ingen tegn til alkalipåvirkning, med unntak av de to lengste søylene ved jernbanen mot sør-vest. Disse søylene var tydelig opprisset på overflaten mot sør-vest, som et resultat av alkalireaksjoner. En av disse søylene er vist i figur 3-17.
Figur 3-17: Søyle med riss fra alkalireaksjoner. [Foto: Therese Aas]
I forbindelse med utskifting av rekkverk i 2012 ble også kantdragere reparert. Dette kunne en se under befaring ved åpen fuge i ender og påstøp på kantdragere, se figur 3-18. Langs hele bruranden kunne en se kalkutslag i det som så ut til å være en
støpeskjøt.
Figur 3-18: Kantdragere reparert i 2012. [Foto: Therese Aas]
21
Under befaring ble det også observert armering i dagen på underside kantdragere ved begge landkar, som et resultat av armeringskorrosjon, vist i figur 3-19.
Figur 3-19: Armering i dagen og kalkutslag i underkant av bruoverbygningen.
[Foto: Therese Aas]
Tiltak mot alkalireaksjoner
For å forhindre eller forebygge mot alkalipåvirkning på betongkonstruksjoner, må et av elementene i RAV-trekanten fjernes. En løsning kan være å bytte ut selve betongen, som er gjort ved søndre landkar. Likevel er det gammel betong med alkalireaktivt tilslag under ny betong og derfor er ny membran lagt på dekket. Dette hindrer fukt og veisalter i å trenge inn i betongen. Andre tiltak for konstruksjonen er å åpne opp fugene i brua slik det gjort ved kantdragerne, men ikke ved platen.
Statens vegvesen sluttrapport «FoU-programmet Varige konstruksjoner 2012-2015»
foreslår ulike tiltak som kan benyttes for søyler som er utsatt på alkalireaksjoner. Det kan vurderes om noen av disse kan benyttes på Vold bru. Et tiltak er impregnering, som fungerer best ved beskjeden opprissing. Dette tiltaket kan eventuelt benyttes på de fleste søylene, unntatt de søylene som er verst utsatt for opprissing. Et annet tiltak er å legge belegg på søylene. Dette fungerer best før betongen har fått opprissing og på slanke konstruksjoner, og vil ikke være aktuelt på de søylene på Vold bru som allerede er risset. Det er også en fare for at fukten blir værende i søyla ved å benytte belegget og dette vil eventuelt føre til at nedbrytningen bare vil øke. [2] Andre tiltak blir diskutert senere.
22
23
Kapittel 4
Beregningsgrunnlag
Dette kapittelet omfatterregelverk som benyttes tilprosjektering avbrukonstruksjoneri betongog tidligere regelverk benyttetforprosjektering av Vold bru. Videre blir materialer til de ulike konstruksjonsdelene beskrevet.
Beregningsgrunnlaget for Vold bru over jernbane er basert på tegningsgrunnlagog informasjon fraStatens vegvesen.
4.1 Regelverk
Prosjektering avkonstruksjoner i Norge skal være i henhold tiloverordnet lovverk,som plan-og bygningsloven og veglovenvist i figur 4-1.Lov om planlegging og
byggesaksbehandling (plan-og bygningsloven) er sentralforall arealplanlegging og byggevirksomhet. Lovengjelder forplanlegging av arealbruk ogfor
byggesaksbehandling, og gjelderfor hele landetog isjøen én nautisk mil utenfor grunnlinjene[12].Unntak fra plan-og bygningsloven gjelder forblant annet offentlige veganlegg, vannkraftanlegg,anlegg for produksjon av elektrisk energiog
akvakulturanlegg.[13]
Figur 4-1: Oversikt over regelverk for bygnings- og vegkonstruksjoner.
Offentlige veganlegg er underlagt veglova. Dette er veier som er åpen for allmenn ferdsel og vedlikeholdt av stat, fylkeskommune eller kommune. Ved utforming og
dimensjonering av offentlig veg- og trafikkanlegg benyttes vegnormaler i Statens vegvesens håndbokserie. Vegnormalene inneholder krav til blant annet veibygging, veiutforming, bruer og tuneller. Vegnormalene er kravdokumenter som har hjemmel i forskrift etter veglovens §13. [14]
Norges lover
Vegloven Forskrifter Vegnormaler Norsk Standard
(NS)
24 4.1.1 Håndbøker fra Statens Vegvesen
Statens Vegvesen har utviklet flere håndbøker som benyttes ved prosjektering av veianlegg. Håndbøkene blir delt inn i to nivåer:
• Nivå 1: Normaler og retningslinjer
• Nivå 2: Veiledninger
Nivå 1, som består av normalene og retningslinjene, er kravdokumenter og er de viktigste håndbøkene. Normalene gjelder for all offentlig vei og gate, eller Statens vegvesen og myndigheter. Retningslinjer gjelder ikke kun for riksvei og Statens vegvesen, men også alle konsulenter og entreprenører som gjør oppdrag for Statens vegvesen. Veiledningene under nivå 2 er støttedokumenter til håndbøkene i nivå 1. Disse gir en dypere forståelse av fagstoffet og mer detaljbeskrivende. [15]
Håndbøker som blir benyttet i denne oppgaven:
• Håndbok 185 (2009) Bruprosjektering
• Håndbok R412 (2014/2003) Bruklassifisering + NA-rundskriv 2017/10
Figur 4-2: Forside håndbok 185. Figur 4-3: Forside håndbok R412.
25 Bruprosjektering
I dag benyttes håndbok N400 Bruprosjektering, som tar for seg prosjektering av bruer, ferjekaier og andre bærende konstruksjoner. Håndboken er under nivå 1 i Statens
vegvesen sitt håndbokhierarki og erstatter tidligere Håndbok 185 Prosjekteringsregler for bruer. [16] Håndbok 185 ble først utgitt i 1996, med siste versjon i 2009, og tar
utgangspunkt i den gamle standarden for betongkonstruksjoner NS 3473. [17]
Bruklassifisering
Håndbok R412 Bruklassifisering er retningslinjer under nivå 1. Ved bruklassifisering bestemmes maksimalt tillatte trafikklaster ut fra tegninger, beregninger, bruas tilstand og materialegenskaper. Håndboken R412 inneholder lastforskrifter for klassifisering av eksisterende bruer og ferjekaier i det offentlige veinettet, som gjelder som et
minimumskrav. R412 erstatter den tidligere håndboken 238 Bruklassifisering. [18]
4.1.2 Standarder
Standard Norge har ansvar for standardisering i Norge, og har enerett på å fastsette og utgi Norsk Standard. Standarder brukes som verktøy under planlegging, prosjektering, utførelse og verifikasjon av bygg- og anleggskonstruksjoner. Tidligere ble nasjonale standarder benyttet for dokumentasjon, men i dag er disse erstattet med Eurokoder som er en felles europeisk serie av standarder. Eurokodene med nasjonale tillegg skal sikre dokumentasjon av produkter, og dokumentere konstruksjonens sikkerhet etter
byggeforskriftens krav. Ved prosjektering av betongkonstruksjoner benyttes Eurokode 2, som stiller krav til konstruksjonens kapasitet, bestandighet, brukbarhet og
brannmotstand. Sammen med andre Eurokoder, og standarder for utførelse og materialer, sikres dokumentasjon til myndighetenes krav til sikkerhet av betongkonstruksjoner.
Vold bru ble bygget i 1966 og er derfor dimensjonert etter den gamle betongstandarden NS 427 A. I 1973 kom Standard Norge med en ny standard for prosjektering av
konstruksjoner, NS 3473. Det var særlig to endringer som skilte NS 427 A og NS 3473.
Konstruksjonene skulle etter NS 3473 dimensjoneres etter bruddgrensetilstanden med partialfaktorer og spenning-tøyningssammenhengen for betong. Denne forandringen var mer riktig med hensyn til den virkelige situasjonen. [19] Figur 4-4 viser standardene for prosjektering av betongkonstruksjoner i ulike tidsperioder, med antall sider i standarden.
Figur 4-4: Standardene for prosjektering av betongkonstruksjoner i ulike tidsperioder.
NS 427
26 Standarder som benyttes i denne oppgaven:
• NS 3473:2003 6. utgave Prosjektering av betongkonstruksjoner
• NS-EN 1992-1-1:2004+NA:2018 Prosjektering av betongkonstruksjoner
• NS-EN 1991-1-4:2005+NA:2009 Vindlaster
• NS-EN 1991-1-5:2003+NA:2008 Termiske laster
• NS-EN 1998-1:2004+A1:2013+NA:2014 Prosjektering av konstruksjoner for seismisk påvirkning
• NS-EN 1998-2:2005+NA:2014 Prosjektering av konstruksjoner for seismisk påvirkning – Del 2: Bruer
Vold bru vil bli kontrollert etter den gamle standarden for betongkonstruksjoner NS 3473:2003. Eurokode 2 blir benyttet som et supplement og for sammenligning i enkelte kontroller etter NS 3473. Vindlaster og termiske laster beregnes etter dagens standarder.
4.2 Materialer
Vold bru er, som tidligere nevnt, prosjektert etter NS 427 A hvor de opptredende
spenningene kontrolleres mot gitte verdier av tillatte spenninger. Metoden hadde navnet spenningskontrollmetoden, og det var ikke før etter 1973-1974 partialfaktormetoden ble tatt i bruk. Ettersom spenningskontrollmetoden er utdatert og lite kjent, benytter
håndbok R412 kun partialfaktormetoden ved bruklassifisering. For betongbruer som prosjektert og bygget etter 1920, brukes materialfaktorer som vanligvis samsvarer med den gamle betongstandarden NS 3473. [18]
Tabell 4-1: Materialfaktor, ϒm, for betong og armeringsstål. [18]
Bruddgrensetilstand Bruksgrensetilstand Ulykkes- og utmattingstilstand
Armert betong 1,40 1,0 1,20
Armering før 1920 1,50 (1) 1,0 1,32
Armering etter
1920 1,25 1,0 1,10
(1) For brudekker som ikke viser tegn til armeringskorrosjon, kan ϒm = 1,25 benyttes.
4.2.1 Betong
NS 427A kategoriserte betong i åtte klasser fra B100, B150 opp til B450, men uten krav om blandingsforhold og maksimalt v/c-tall. Betegnelsen stod for trykkfasthet i kp/cm2 etter 28 døgn, med krav om at middelverdi etter fem prøver skulle overstige den gitte verdi. Da betongstandard NS 3473 ble utgitt, definerte denne seks fasthetsklasser fra C15 opp til C65. Betegnelsen stod for karakteristisk trykkfasthet til prøveterninger med verdier i MPa. Karakteristisk fasthet var definert gjennom krav om at «det ikke skal være større risiko enn 25% for å akseptere mer enn 10% undermålere» [20]. NS 3473 satte
27
heller ikke krav om maks v/c-tall og en C25 betong tilsvarte omtrent en tidligere B300 betong.
For å kunne benytte partialfaktormetoden ved bruklassifisering av Vold bru, er det nødvendig med sammenheng mellom betongkvalitetene i NS 427 A og NS 3473. For betongbruer som er bygget etter 1945 skal det ikke benyttes fasthetsklasse høyere enn C25, om det ikke er spesifisert i originaltegningene.
Tabell 4-2: Betongens konstruksjonsfasthet for trykk, fcn. [18]
Byggeår
I originaltegningene til Vold bru er betongkvaliteten for bruplate, landkar og
søylefundamenter gitt. Bruplaten, landkaret og søylene har betongkvalitet B350, som tilsvarer fasthetsklasse C30, for normalbetong etter NS 3473. Søylefundamentene har en lavere betongkvalitet og er satt til B250, som tilsvarer fasthetsklasse C20. En endring i senere tid har gjort at NS 3473:2003 kategoriserer fasthetsklassene fra B10, B20, B25, B30 osv. hvor fasthetsklassen tar utgangspunkt i sylinderfastheten til prøvestykket, som er rundt 0,8 ganger terningsfastheten. Dette gjør at CEN- betegnelse C25 tilsvarer NS fasthetsklasse B20, hvor C25 er terningsfasthet og B20 er sylinderfasthet.
Tabell 4-3: Fasthet og elastisitetsmodul for betong i Vold bru. [18] [21]
Betongkvalitet B250(1) B350
C25 [MPa] C30 [MPa] Karakteristisk E-modul for kortidslast Ec 23336 24952
(1) Søylefundamenter B250 antas å være omtrent fasthetsklasse C25.
(2) Konstruksjonsfasthet for trykk etter NS 3473.
28
Karakteristiske verdier er oppgitt i NS 3473 og dimensjonerende fastheter bestemmes med materialfaktor for betong, ϒc. Dimensjonerende trykkfasthet fcd og strekkfasthet ftd
bestemmes med henholdsvis konstruksjonsfastheter fcn og ftn.
𝑓𝑓𝑐𝑐𝑐𝑐=𝑓𝑓𝑐𝑐𝑐𝑐 ϒ𝑐𝑐 𝑓𝑓𝑡𝑡𝑐𝑐 =𝑓𝑓𝑡𝑡𝑐𝑐 ϒ𝑐𝑐
Betongens E-modul for korttids- og langtidslaster bestemmes etter punkt A.9.2.1 i NS 3473.
𝐸𝐸𝑐𝑐𝑐𝑐= 9500∗(𝑓𝑓𝑐𝑐𝑐𝑐)0.3 𝐸𝐸𝑐𝑐𝑐𝑐 = 𝐸𝐸𝑐𝑐𝑐𝑐
1 +𝜑𝜑
4.2.2 Armering
I Norge er flere eldre konstruksjoner armert med glattstål, men fra 1958 regner en at betongkonstruksjoner er armert med kamstål. Selv om Vold bru er prosjektert i 1965 kommer det fram i tegninger at det er benyttet bløtt stål St. 37 sammen med kamstål Ks 40 i brua.
Tabell 4-4: Armeringens karakteristiske fasthet, fsk. [18]
Armeringskvalitet St. 37
Glattstål
Det er usikkert hvor stor andel av armeringen som er glattstål, men det kan tenkes at bøylearmering er av typen glattstål St. 37 og at lengdearmering er av typen kamstål Ks 40. I armeringstegningen for underkant armering i bruplaten er bøyler og
lengdearmering vist og denne tegningen beskriver armeringskvalitet St. 37 og Ks 40.
Armeringstegning for overkant armering i bruplaten viser ikke bøyler og denne tegningen beskriver kun armeringskvalitet Ks 40.
Dimensjonerende flytespenning til stålet regnes som:
𝑓𝑓𝑠𝑠𝑐𝑐=𝑓𝑓𝑠𝑠𝑐𝑐 ϒ𝑠𝑠
29
Armeringsoverdekningen i brua varierer for de ulike konstruksjonsdelene.
Armeringstegningene for landkar viser at plater og vegger skal ha 2cm overdekning, mens bjelker skal ha 3cm overdekning. Dette stemmer overens overdekningskravene i NS 427 A for konstruksjoner utsatt for vær og fuktighet, vist i tabell 4-5. Det er dermed rimelig å anta at søylene ble prosjektert med 3,5cm overdekning, uten at dette er beskrevet i tegningsgrunnlag for oppgaven.
Tabell 4-5: Krav til overdekning etter NS 427A. [22]
Konstruksjoner,
utførelsesmåter Plater og vegger [cm]
Bjelker [cm]
Søyler [cm]
Dekket mot vær og fuktighet 1,5 2 3,5
Utsatt for vær og fuktighet 2 3 3,5
Konstruksjonsdeler i nærheten av
sjøvann 3 5 5
I vann, men støpt på det tørre, utsatt
for bølgeslag, is eller vanntrykk 4 5 5
Undervannsstøpning 5 7 7
30
31
Dette kapittelet redegjør forhvilke lasterog lastkombinasjoner somgjelder forVold bru.
Laster er definert som enhver form som girspennings-og tøyningsendringer på konstruksjonen. Videre klassifiseres lasteneettersin art i håndbok 185og sannsynligheten for at de skal opptre:
• Permanente laster: permanente laster er laster som er tilnærmet konstante over det gitte tidsrommet. Dette kan være laster som egenlast, vanntrykk og jordtrykk.
• Variable laster: variable laster er laster som varierer over tid. Dette kan for eksempel være trafikklaster, og naturlaster som snølast, vindlast og
temperaturlast.
• Deformasjonslaster: deformasjonslaster er laster som er knyttet til påførte deformasjoner. Disse lastenekan være spennkrefter, setninger, svinn, kryp og relaksasjon.
• Ulykkeslaster: ulykkeslaster er laster som kan oppstå ved ulykkessituasjoner og unormale hendelser. Dette kan være laster som kollisjon, eksplosjon, brann og skred.
Ved dimensjonering avkonstruksjonermå det utføres envurdering av hvilke laster som vil påvirke konstruksjonen.Foreksisterende bruer definererhåndbok R412størrelsen på de brukslastene som skal benyttesved klassifisering av bruer på det offentlige vegnett.
Andre aktuellekarakteristiske lasteri denneoppgaven bestemmesi henhold til håndbok 185og norskestandarder.
5.1 Permanente laster
Permanente laster er laster som virker permanent på konstruksjonen,i denne oppgaven er egenlasten den permanente lasten som blir vurdert.Egenlasten på brukonstruksjonen er summen av egenvekten til betong og superegenvekten.
5.1.1 Egenvekt betong
Egenvekten tilbrua ertyngden avalle permanentedelerav overbygningen og
underbygningen til konstruksjonen. ForVold bru utgjørdette tyngdentil den armerte
32
betongen i bruplaten og kantdragere. Tyngdetettheten til armert betong er hentet fra håndbok R412 og settes til:
𝛾𝛾= 25 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚3
5.1.2 Superegenvekt
I tillegg til tyngden av konstruksjonen skal andre laster som anses konstante innenfor det betraktede tidsrommet tas med som permanente laster. Superegenvekt regnes som vekten av gangbaner, belegning, autovern, rekkverk og utstyr som ikke vil bli fjernet i
I tillegg til tyngden av konstruksjonen skal andre laster som anses konstante innenfor det betraktede tidsrommet tas med som permanente laster. Superegenvekt regnes som vekten av gangbaner, belegning, autovern, rekkverk og utstyr som ikke vil bli fjernet i