Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
Fuldskala belastnings- og bæreevneforsøg<br />
med AKR skadet 3-fags bro<br />
Christian von Scholten<br />
2011<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 1
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
Indlæggets indhold<br />
Indledning, baggrund og formål<br />
Forsøgets gennemførel<strong>se</strong><br />
Resultater<br />
Konklusioner<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 2
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
Indledning og baggrund<br />
Sidste år brugte VD 38 mio. kr til udskiftning af 3 AKR broer<br />
Omkring 500 broer er på VD’s AKR liste<br />
AKR broer<br />
Forsøg med AKR bjælker 90’erne<br />
Problemstillinger ved AKR skadede broer<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 3
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
AKR broer<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 4
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
Forsøg med AKR bjælker 90’erne<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 5
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
Problemstillinger ved AKR skadede broer<br />
Ekspanderer, delaminerer og revner<br />
Betonens træk- og trykstyrke reduceres<br />
Er forskydningsbæreevnen ok ?<br />
Er bøjningsbæreevnen ok ?<br />
Hvorledes opfører AKR-broen sig ved brud ?<br />
Hvornår har AKR-broen ikke tilstrækkelig bæreevne<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 6
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
Forsøgets formål<br />
Formålet med forsøget er at opnå erfaringer med<br />
gennemførel<strong>se</strong> af belastningsforsøg og bæreevneforsøg for et<br />
AKR skadet brodæk i forhold til forskydningsbrud.<br />
–Belastningsforsøget illuderer køretøjsbelastninger fra<br />
køretøjer A og B, jævnfør Annex A til EN 1991-2 DK<br />
NA:2009. Brodækket er fuldt intakt. Belastningen øges<br />
stepvist op til minimum klas<strong>se</strong> 50. Brud i dækket ønskes<br />
ikke.<br />
–Bæreevneforsøget havde til formål at bestemme broens<br />
forskydningsbæreevne ved at føre brodækket til<br />
forskydningsbrud gennem stepvis øgning af belastningen<br />
indtil brud.<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 7
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
Broen over Skovvejen var velegnet til forsøg, fordi:<br />
Veludviklede AKR skader i hele brodækkets højde<br />
Relativ lille bro, to kørebaner<br />
Ingen forspændingskabler<br />
Ingen forskydningsarmering<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 8
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
Forsøgets gennemførel<strong>se</strong><br />
Overvejel<strong>se</strong>r vedr. lastplacering og laststørrel<strong>se</strong><br />
Indledende feltundersøgel<strong>se</strong>r<br />
Forsøgsopstilling<br />
Belastningsforsøget<br />
Bæreevneforsøget<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 9
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
Overvejel<strong>se</strong>r vedr. lastplacering og laststørrel<strong>se</strong><br />
<strong>Brodag</strong> 2011 10
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
Indledende feltundersøgel<strong>se</strong>r og planlægning<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 11
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
Cylindertrykstyrke, MPa<br />
Målt gennemsnit for 7 prøver<br />
Største værdi<br />
Mindste værdi<br />
Projekteret værdi<br />
Forventet karakteristisk for uskadet beton<br />
Spaltetrækstyrke, MPa<br />
Målt gennemsnit for 7/6 prøver<br />
Største værdi<br />
Mindste værdi<br />
En-ak<strong>se</strong>t trækstyrke, MPa<br />
Beregnet som 0,6 x spaltetrækstyrken<br />
Beregnet gennemsnit for 7/6 prøver<br />
Forventet karakteristisk for uskadet beton<br />
19,2<br />
26,9<br />
16,1<br />
30,0<br />
45 (+/-5)<br />
Vandret træk/<br />
Træk parallel<br />
med revner (1)<br />
1,63<br />
2,20<br />
1,30<br />
Vandret træk/<br />
Træk parallel<br />
med revner (1)<br />
0,98<br />
2,1<br />
Lodret træk/<br />
Træk vinkelret på<br />
revner (2)<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 12<br />
1,25<br />
1,65<br />
0,90<br />
Lodret træk/<br />
Træk vinkelret på<br />
revner (2)<br />
0,75<br />
2,1<br />
19,2/0,86 ~ 22 22<br />
45/2,1 45/2,1 ~ 21 21<br />
(2)<br />
(1)
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
Indledende feltundersøgel<strong>se</strong>r og planlægning<br />
sMASH - målinger<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 13
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
Indledende feltundersøgel<strong>se</strong>r og planlægning<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 14
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
Forsøgsopstilling<br />
Armeringsspændinger Deformationsmåling<br />
Revnemålinger<br />
Kraftmåling<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 15
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
Belastningsforsøg<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 16
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
Bæreevneforsøg<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 17
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
F<br />
G<br />
H<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 18<br />
K
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
80-60 t<br />
66-20 t<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 19
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
Vurdering af broklas<strong>se</strong> opnået gennem belastningsforsøget<br />
Belastningsforsøg<br />
(gennemført)<br />
Normal passage<br />
Normal passage<br />
Normal passage<br />
Normal passage<br />
Betinget passage III<br />
Betinget passage III<br />
Betinget passage III<br />
Belastningsforsøg (tænkt)<br />
Normal passage<br />
Klassificering, uskadet<br />
BROKLASSE, BK<br />
BK50<br />
BK70<br />
BK 100<br />
BK 125<br />
BK50<br />
BK100<br />
BK 125<br />
BROKLASSE, BK<br />
BK50<br />
NORMAL PASSAGE<br />
BK80<br />
BELASTNING<br />
P+G = 133 ton + G<br />
1,25x1,3xK50+1,25xK50+G<br />
1,25x1,3xK70+1,25xK50+G<br />
1,25x1,3xK100+1,25xK50+G<br />
1,25x1,3xK125+1,25xK50+G<br />
1,3xK50+G<br />
1,3xK100+G<br />
1,3xK125+G<br />
BELASTNING<br />
P+G = 160 ton + G<br />
1,25x1,3xK50+1,25xK50+G<br />
BETINGET PASSAGE, I, II og III<br />
BK80, BK100 og BK100<br />
Q P / Q BK<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 20<br />
1,3<br />
1,2<br />
1,1<br />
1,0<br />
2,0<br />
1,6<br />
1,4<br />
Q P / Q BK<br />
1,5
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
Sammenligning af brudbæreevne og forventet beregnet bæreevne<br />
Hypote<strong>se</strong>r<br />
Betontrykstyrke som projektet<br />
oprindeligt har forudsat (karakt)<br />
Betontrykstyrke som trykprøvninger<br />
af aktuelle kerner fra broen<br />
Betontrækstyrke som trækprøv‐<br />
ninger af aktuelle kerner fra broen<br />
Beton‐<br />
tryk‐<br />
styrke<br />
MPa<br />
30<br />
19,2<br />
Beton‐<br />
træk‐<br />
styrke<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 21<br />
MPa<br />
1,7<br />
1,4<br />
0,87<br />
Forskydningsbæreevne ‐ τ<br />
DS 411<br />
MPa<br />
0,6<br />
0,5<br />
0,31<br />
Plastisk for‐<br />
skydnings‐<br />
brud<br />
MPa<br />
Eventuel forspændingsbidrag på grund af AKR ekspansion er ikke indregnet i bæreevnen.<br />
0,81<br />
0,65<br />
Den beregnede formelle forskydningsspænding i<br />
forskydningsbjælken fra brudlasten (80 ton) samt broens<br />
egenvægt er beregnet/vurderet til, (MPa):<br />
Revneglid‐<br />
ningsteori<br />
MPa<br />
0,64<br />
0,51<br />
0,75
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
Brudfigur<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 22
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
Stringermodel<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 23
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
3 m<br />
Plade/bjælke virkning i forbindel<strong>se</strong> med<br />
belastningsforsøget<br />
Forskydnings snitkræfter for G + P(138 ton)<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 24
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
Normal passage<br />
Normal passage<br />
Normal passage<br />
Normal passage<br />
Betinget passage III<br />
Betinget passage III<br />
Broklas<strong>se</strong><br />
BK<br />
BK50<br />
BK70<br />
BK100<br />
BK125<br />
BK50<br />
BK125<br />
Belastning<br />
1,25x1,3xK50+1,25xK50+G<br />
1,25x1,3xK70+1,25xK50+G<br />
1,25x1,3xK100+1,25xK50+G<br />
1,25x1,3xK125+1,25xK50+G<br />
1,3xK50+G<br />
1,3xK125+G<br />
Sikkerhed, Q/QBK<br />
BK 50, Normal passage<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 25<br />
3<br />
2,8<br />
2,6<br />
2,4<br />
2,2<br />
2<br />
1,8<br />
1,6<br />
1,4<br />
1,2<br />
1<br />
Belastningsforsøg<br />
P+G=133 t+G<br />
1,3<br />
1,2<br />
1,1<br />
1,0<br />
2,0<br />
1,4<br />
Q P / Q BK<br />
Pladevirkning og<br />
bæreevneforsøg<br />
1,8<br />
1,6<br />
1,4<br />
1,3<br />
2,7<br />
1,7<br />
0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1<br />
Forskydningsoptagel<strong>se</strong> i brobjælken (andel)
Dansk <strong>Brodag</strong><br />
Konklusioner<br />
AKR betonens styrkeforhold<br />
Broklas<strong>se</strong> fundet ved belastningsforsøg<br />
Brudbæreevne og brudmekanisme<br />
Forsøgets gennemførel<strong>se</strong><br />
Perspektiver<br />
<strong>Brodag</strong> 2011 26
<strong>Brodag</strong> 2011 Tak for opmærksomheden<br />
27
Change language