Harpe bru Norges første såkalte extradosed bru Brukonferansen, Oslo nov v/ Arne Christensen

Størrelse: px

Begynne med side:

Download "Harpe bru Norges første såkalte extradosed bru Brukonferansen, Oslo nov v/ Arne Christensen"

Sturla Ragnvald Evensen
7 år siden
Visninger:

1 Harpe bru Norges første såkalte extradosed bru Brukonferansen, Oslo nov v/ Arne Christensen

2 Harpe bru Del av E6 Ringebu-Otta prosjektet Harpe bru Extra dosed

3 Byggherre: Statens vegvesen Region Øst Hovedkonsulent Harpe bru: Johs Holt AS Veg, geoteknikk, landskap: Multiconsult AS Arkitekt: L2 3. Parts verifikasjon: COWI Forprosjekt Aas Jakobsen Skal ut på anbud i desember 2012

4 Brufakta Spennvidder på 45m 60m 100m 60m 45m Horisontalkurve med R=1300m Glidelager i akse 1, 2, 5 og 6. Monolittisk i akse 3 og 4 Parallelle kabler i harpe-form

5 Kassehøyde på 2.63m og innvendig frihøyde på 2m 4 kjørebaner og bredde på 20.5m mellom kantbjelker Tverrbærer hver 5.55m Bruker B45 ved søyler i alle akser. LB45 for øvrig i kassa

6 Sentrisk plasserte kabler 6 kabler med avstand 5.55m og kabelvinkel α = 16 Spennarmering i tverretning ved kabelinnfesting i tverrskott

7 Elliptiske søyletverrsnitt (2.5m x 5.5m) Rektangulært tårntverrsnitt med varierende tverrsnitt. Kabelinnfesting opp til 2/3 av tårnets høyde Kabelhode med gaffelforankring

8 Stort behov for spennarmering i UK i hovedfelt (18x15 ) Relativt lite spennarmering nødvendig over støtte akse 3 og 4 (8x12 ). Får mye aksiallast fra skråkabler

9 Parallelle kabler eller kabler i vifteform? Vifteform gir større vinkel på kabel og dertil større vertikalkomponent Vifteform krever ulik detalj ved hver kabelinnfesting Harpeform bidrar med aksialkraft i brubjelken Harpeform vurdert som estetisk bedre løsning

10 Utbygging Byggeperiode begrenses av gytesesong og flom Forutsatt bygd på stillas

11 Animasjon

12 Extradosed en hybrid Extradosed kommer av det franske ordet «Extradossé» som betyr den utvendige kurven av en bue Ifølge oversikt på structurae.de er det planlagt/bygd 69 extradosed bruer i verden Prinsipielt en mellomting av skråkabel- og spennarmert bjelkebru

13 Extradosed en hybrid For et hovedspenn med L=100m vil En FFB vil typisk ha en kassehøyde L = 5 m ved 20 støtte En skråkabelbru vil typisk ha en tårnhøyde L = 20 m 5 Harpe har kassehøyde på 2.63m (tilsvarer L/38) og tårnhøyde (foruten visuell topp) på 9.6m (tilsvarer L/10)

14 Konstruksjonsoppførsel Velger oppstramming av kabelen slik at vertikalkomponent av kabelen bærer egenvekten av en seksjon. En seksjon defineres som avstanden mellom kabler. Egenvekt av brubjelken er 280 kn/m i felt. Lastfordelingen for jevnt fordelte nyttelaster er omtrent 15 % i kabelen og 85% i brubjelken. Kabelkraften domineres fullstendig av oppspenningskraften. (Oppspenningskraft på 6000 kn og største tilleggslast fra trafikk på 340kN) Stive tårn gjør kablene lite avhengig av hverandre

15 Konstruksjonsoppførsel Lav vinkel på kabel gir stor aksialkraft i brukassen F = 6000 kn F V = 1650 kn F H = 5770 kn

16 Dimensjoneringsforutsetninger Det er ikke relevant regelverk i EC eller HB 185 for extradosed bruer Relevant fransk regelverk (Setra, Cable Stays, Recommendations of French interministerial commission on prestressing (CIP), june 2002) Franske regelverket åpner for høyere utnyttelse av kabel i extradosed-bruer under forutsetning av begrenset spenningsvidde i kabel.

17 Dimensjoneringsforutsetninger Bruddgrense etter SETRA F UUU F UU γγγ γγγ = 0.67 F UU γ m2 settes lik 1.15 for ekstrados bruer γ m1 settes lik 1.15 hvis stagsystem er spesielt testet for utmatting ved lave spenninger. γ m1 settes lik 1.3 for andre tilfeller. For Harpe er det valgt konservativt γ m1 = 1.3. F UK er den karakteristiske bruddstyrken til kabelen

18 Dimensjoneringsforutsetninger etter SETRA Bruksgrense F SSS 0.6 F UU hvis spenningsvidden i kablene er mindre enn 50 MPa for sjeldent forekommende laster.

19 Dimensjoneringsforutsetninger Gjelder i midlertidig kun parallelle liner. For spiralslåtte kabler vil vi legge til grunn gjeldende regelverk i eurokode F SSS 0.50 F UU F ULL 0.56 F UU Vi legger inn tre muligheter til anbud: Paralelle liner Spiralslåtte kabler som testes i henhold til SETRA og eventuelt kan brukes Spiralslåtte kabler med økt diameter i henhold til skråkabel-regelverk

20 Valg av partiellfaktor-metode i bruddgrense To metoder: Metode 1: UUU D = γ G sss D CC Metode 2: UUU D = γ G sss (D + CC) hvor D er permanente laster og CP er oppspenningskraft i skråkabel Metode 1 og 2 vil gi forskjellig respons for extradosed-bru med stivt brudekke. Metode 1 tilsvarer spennarmert bjelkebru. Tilleggslast går hovedsakelig i brubjelke i en extradosedbru med stiv brubjelke. Vil kreve mer spennarmering enn metode 2. Metode 2 er typisk brukt på skråkabelbruer. Forutsetter opprissing av brubjelken for omfordeling til kabelen. Krever mer skråkabel-areal. På Harpe er det dimensjonert etter metode 1 på grunn av stiv brubjelke

21 Bruddgrense dimensjonerende på grunn av ubalansert system i ULS (lastfaktor 1.35 på egenvekt) og valg av partiellfaktor-metode 1

22 Øvrige utfordringer Lav kassehøyde, slanke tverrsnitt og lettbetong gir skjærtrykkproblemer i brubjelken Kurvatur på brua og sentrisk plassert skråkabler fører til at tårnet må spennarmeres for å motvirke sidemoment fra permanente laster

23 Takk for oppmerksomheten

Like dokumenter

Harpe bru Byggetid. Brukonferansen 2015 Arne Christensen (Johs Holt AS) & Stig Kjetil Methi (Statens Vegvesen Region Øst)

Harpe bru Byggetid. Brukonferansen 2015 Arne Christensen (Johs Holt AS) & Stig Kjetil Methi (Statens Vegvesen Region Øst) Harpe bru Byggetid Brukonferansen 2015 Arne Christensen (Johs Holt AS) & Stig Kjetil Methi (Statens Vegvesen Region Øst) Utfordringer i byggetid for Norges første Extradosed bru E6 Frya Sjoa Del prosjektet