National Transport Library Research Database

BBT Förstärkning av stålbalkbroar via skapande av samverkan (BBT Strengthening of steel bridges by introducing composite action)

  • Collin, Peter
  • Luleå tekniska universitet, Universitet eller högskola, 202100-2841
Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2019-05-01 -- 2020-11-30 Registration number:
  • Trafikverket 2019/46145
Subject(s): Abstract: Med tusentals stålbalkbroar med betongfarbana utan samverkan runt om i Europa finns det behov av rationella metoder för förstärkning. 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. Det föreslagna projektet handlar om att i efterhand skapa samverkan mellan stål och betong, genom att installera skjuvförbindare i form av spiralbultar underifrån och binda samman en stålbalks överfläns med överliggande betongplatta. Jämfört med traditionella svetsbultar är spiralbultar enklare och billigare att installera underifrån utan att stänga av trafik eller göra något ingrepp i brofarbanans ovansida. Detta projekt bygger vidare på ett tidigare genomfört Europeiskt forskningsprojekt, ProLife, som skapat en djupare kunskap kring denna och andra förstärkningsmetoder. ProLife har stöttats av BBT via projektet 2015-00025 Förstärkning av gamla samverkansbroar och förlängning av deras livslängd. Efter att LTU nu genomfört pushout tester samt fullskalemätning på den år 2006 förstärkta Pitsundsbron, har man tack vare deltagande i IABSE´s brokonferens i Stockholm 2016 fått möjlighet att följa förstärkningen av två broar i Norge, varav den ena ska provbelastas så väl före som efter förstärkning, något som tidigare inte är gjort på någon bro. Vidare har LTU fått delfinansiering från SBUF för att utföra balktester. Dessa är nödvändiga för att se hur spiralbultarna beter sig i brottstadiet i en samverkansbalk, något som inte låter sig göras på en bro i drift. Det bör nämnas att den ekonomiska potentialen i konceptet är mycket stor, då man kan åstadkomma samverkan utan att behöva vare sig ta bort beläggning och betong, svetsa studs eller sedan återställa farbanan. Till detta kommer stora besparingar i form av minimerade trafikstörningar. Abstract: It exists thousands of steel beam bridges with concrete slab without composite action around Europe. There is a need for rational methods for strengthening these bridges. This not only to compensate for their aging, but also to allow for higher loads in the future. Being able to strengthen and save older bridges in an efficient way also contributes to reduced environmental impact, while innovative strengthening methods can minimize traffic disruptions. The proposed project is about creating composite action in existing bridges, by installing, from below, shear connectors in the form of coiled spring pins (spirols). Compared to traditional welding bolts, spiral bolts are easier and cheaper to install from below without turning off traffic or making any intervention on the top of the bridge path. This project builds on a previously completed European research project, ProLife, which has created a deeper knowledge of this and other strengthening methods. ProLife has been supported by BBT via the project 2015-025. LTU has carried out pushout tests and full-scale measurement on the Pitsund Bridge. The bridge was strengthened in 2006. By participation in IABSE's bridge conference in Stockholm in 2016, it has been possible to follow the strengthening of two bridges in Norway one of which will be tested before and after strengthening. This has not been done previously on any bridge. Furthermore, LTU has received partial financing from the SBUF in order to carry out beam tests. These are necessary to see how the coiled spring pins behave in the ultimate limit stage stage in a composite beam, something that cannot be done on a bridge in operation.It should be mentioned that the economic potential of the concept is very large, since it is possible to achieve composite action without having to either remove coating and concrete, weld shear connections or restore the pavement. In addition, there are large savings in the form of minimized traffic disruptions.
Item type: