National Transport Library Research Database

Förlängning av I-balksbroars livslängd genom lådverkan (Extension of the service life of I-beam bridges)

  • Collin, Peter
  • Luleå tekniska universitet, Universitet eller högskola, 202100-2841
Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2021-07-01 -- 2023-06-30 Registration number:
  • Trafikverket 2021/27787
Subject(s): Abstract: Broar är av avgörande betydelse för infrastrukturen runt om i världen. Med tusentals gamla stål- och samverkansbroar runt om i Europa finns det behov av rationella metoder för förstärkning av dem. Detta inte bara för att kompensera för deras åldrande, utan även för att kunna tillåta högre belastningar i framtiden. Att kunna förstärka och spara äldre broar på ett för entreprenören effektivt sätt bidrar även till en minskad miljöpåverkan, samtidigt som trafikstörningar kan minimeras genom innovativa förstärkningsmetoder. Underhåll av befintliga broar kommer att vara en växande utgift för broförvaltare, vilket innebär att denna typ av projekt ligger till stor vikt för fortsatt effektivisering och utveckling inom området. Det föreslagna projektet handlar om att skapa lådverkan för I-balksbroar med samverkande betongplatta genom att fästa ett fackverk, bestående av exempelvis VKR-balkar, mellan de nedre flänsarna. En balk i en I-balksbro tar, i normalfallet, nästan hela lasten av en lastbil som passerar rakt ovanför balken. Om bron har ett lådtvärsnitt innebär det att balkhalvorna delar på de excentriska lasterna, vilket reducerar framförallt utmattningsspänningarna genererade av tunga fordon som passerar bron med en excentrisk placering i tvärled. För fallet två Ibalkar med ett fackverk mellan underflänsarna kan lasten av excentriskt placerat utmattningsfordon, på värst belastad balk, minskas med uppskattningsvis 30%. En förstudie till detta projekt har genomförts i ett tidigare europeiskt forskningsprojekt, ProLife, som skapat en djupare kunskap kring denna och andra förstärkningsmetoder. Det bör nämnas att den ekonomiska potentialen i konceptet är mycket stor, då man skulle kunna fästa fackverket till underflänsarna med förspända skruvförband, med minimal påverkan på trafiken. Vidare ska information inhämtas från konceptets användande på helt nya broar i bland annat Frankrike, Spanien och Finland, och rapporteras internationellt vid exempelvis en IABSEkonferens.Abstract: Bridges are crucial for infrastructure around the world. With thousands of old steel and composite bridges around Europe, there is a need for rational methods for strengthening them. This is not only to compensate for their aging, but also to be able to allow higher loads in the future. Being able to strengthen and save older bridges in an effective way for the contractor also contributes to a reduced environmental impact, while traffic disruptions can be minimized through innovative reinforcement methods. Maintenance of existing bridges will be a growing expense for bridge managers, which means that this type of project is of great importance for continued efficiency and development in the area. The proposed project is about creating a box effect for I-beam bridges with cooperating concrete slabs by attaching a truss, consisting of, for example, VKR beams, between the lower flanges. A beam in an I-beam bridge takes, normally, almost the entire load of a truck that passes directly above the beam. If the bridge has a box cross-section, the beam halves divide the eccentric loads, which primarily reduces the fatigue stresses generated by heavy vehicles passing the bridge with an eccentric transverse location. In the case of two I-beams with a truss between the lower flanges, the load of eccentrically placed fatigue vehicle, on the worst-loaded beam, can be reduced by an estimated 30%. A feasibility study for this project has been carried out in a previous European research project, ProLife, which has created a deeper knowledge of this and other reinforcement methods. It should be mentioned that the economic potential of the concept is very large, as it would be possible to attach the truss to the lower flanges with prestressed screw connections, with minimal impact on traffic. Furthermore, information will be obtained from the concept's use on completely new bridges in France, Spain and Finland, among others, and reported internationally at, for example, an IABSE conference.
Item type: