National Transport Library Research Database

Partiell samverkan : framtagande av dimensioneringsriktlinjer för förstärkning av stålbalksbroar via skapande av partiell samverkan (Partial composite action : development of design guidelines for strengthening steel girder bridges via creation of partial composite action)

  • Hällmark, Robert
  • Luleå tekniska universitet, Universitet eller högskola, 202100-2841
Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2023-07-01 -- 2026-02-28 Registration number:
  • Trafikverket 2023/18115
Subject(s): Abstract: Detta projekt är en fortsättning på den förstudie (BBT 2020-007) som utförts för att studera om och hur partiell samverkan kan används som en förstärkningsmetod för broar. Det övergripande syftet med projektet och den bakomliggande förstärkningstekniken är att förenkla och optimera framtida förstärkningsåtgärder av befintliga stålbroar med ovanpåliggande betongfarbanor utan samverkan, för att minimera kostnader, trafikstörningar och miljöbelastning. Detta kan uppnås genom att skräddarsy den nivå av samverkan som krävs mellan befintlig stålbalk och ovanpåliggande betongfarbana, för att erhålla den bärighetshöjande extra momentkapaciteten. En optimering av skjuvförbindarnas antal, placering och typ kan möjliggöra en kostnads- och tids-effektiv förstärkningsmetod, med väldigt liten materialförbrukning och därmed också väldigt låga CO2-utsläpp. Potentialen för tillämpning av denna förstärkningsmetod är god, då det enbart i Sverige och våra grannländer finns närmare 2 000 befintliga broar av den typ som omfattas av projektet. Detta indikerar att det torde finnas ett stort antal broar av denna typ på en internationell nivå, vilket borgar för ett stort behov att möta ute i branschen. Den aktuella forskargruppen har sedan tidigare studerat olika tekniker kring efterinstallation av skjuvförbindare och bidragit till att tre stycken broar har förstärkts på detta sätt under de senaste åren (1 i Sverige och 2 i Norge). Vid dessa förstärkningar har skapandet av full samverkan tillämpats, även i de fall detta inte varit motiverat ur ett bärighetsperspektiv. Detta på grund av att det saknats riktlinjer för brokonstruktörer för att kunna tillämpa partiell samverkan i sina dimensioneringsberäkningar. Detta projekt avser utreda några av de kvarvarande frågeställningarna och kunskapsluckorna som finns inom detta område, men det slutliga projektmålet att presentera en ”Design guide”, för denna typ av förstärkningsmetod, som sedan kan tillämpas av brokonstruktörer i framtida projekt.Abstract: This project follows the pre-study project (BBT 2020-007) that has been carried out to study if and how partial composite action can be used as a strengthening method for bridges. The overall aim of the project and the studied strengthening concept is to simplify and optimize future strengthening measures of existing steel girder bridges with non-composite concrete deck slabs, in order to minimize costs, traffic disturbance and environmental impact. This can be achieved by tailoring the degree of composite action required between the steel girder and the concrete deck slab, to obtain the required extra bending moment capacity. Optimizing the number, location and type of shear connectors can enable a cost- and time-efficient strengthening method, with a very low material consumption and thus also very low CO2 emissions. The potential of this strengthening method is high, since in Sweden alone and our neighboring countries there are close to 2,000 existing bridges of the type covered by the project. This indicates that there are likely to be a large number of bridges of this type on an international level, which implies that there is a potential need of strengthening methods for theses bridges. The research group has previously studied various techniques for post-installation of shear connectors and contributed to three bridges being strengthened in this way in recent years (1 in Sweden and 2 in Norway). In these bridge strengthening projects, full composite action has been used, even in cases where this was not justified from a load capacity perspective. Full composite action was chosen, due to the lack of guidelines for the use of partial composite action in bridges. This project intends to investigate some of the remaining issues and knowledge gaps that exist in this area, with the final project aim of presenting a "Design guide", for this type of strengthening method, which can then be applied by bridge designers in future projects.
Item type: