Effektivare samverkansbroar prefabricerade farbanor med torra fogar

Sammanfattning: Dagens vägbroar utgörs ofta av samverkanskonstruktioner med bärande huvudbalkar av stål och farbana av betong. Detta sätt att bygga har visat sig vara kostnadseffektivt. På senare tid har det blivit allt viktigare att byggtiden dessutom skall minimeras så långt som möjligt för att på detta sätt minska investeringskostnaden. Dessutom ställs det krav på hög kvalitet och säkerhet. Uppsatsen presenterar en metod som gör det möjligt att uppfylla dessa krav vid byggande av samverkansbroar. Metoden baseras på ett system som har hög prefabriceringsgrad. Förutom stålbalkarna så är även betongfarbanan prefabricerad. Det unika med metoden som beskrivs i denna licentiatuppsats är att fogarna mellan elementen är torra. I stället för att ha en kontinuerlig skarv med genomgående armering så används överlappande betongklackar för att föra över vertikal krafterna mellan elementen som uppstår då ett fordon passerar fogen. Metoden är provad på ett verkligt objekt, en enspanns bro med tryckta fogar. För detta fall föreligger det inte några stora hinder eftersom fogen aldrig kan öppna sig. Om bron däremot utförs som en flerspannsbro kan det uppstå problem över ett innerstöd eftersom fogen då blir dragen och därmed vill öppna sig. För att undersöka hur den beter sig under sådan belastning har det utförts försök vid Testlab vid LTU. Syftet var att undersöka hur mycket fogen öppnar sig i vertikal såväl som horisontell riktning vilket har betydelse för isoleringsskiktet och beläggningen. En annan del av försöket bestod i att undersöka om de skjuvförbindande svetsbultarna skulle utmattas då bron böjer sig över innerstödet till följd av passerande fordon. För att underlätta utvärderingen skapades också en FE-modell där det var möjligt att variera storleken på elementen och se hur detta påverkade resultaten. Ett av syftena med denna modellering var att undersöka hur stor betongbredd som medverkande vid olika förhållanden mellan längd och bredd på elementen. Det har också utförts fältmätningar på den verkliga bron för att se hur stor samverkan som fanns mellan stålet och betongen. Även dessa undersökningar FE modellerades för att underlätta utvärderingen. Dessutom har ett examensarbete löpt under projektets utförande som tittade på de samhällsekonomiska effekterna för detta koncept jämfört med andra mer traditionella metoder. Även effekter som trafikantstörningar vägdes in för att få en så allomfattande jämförelse som möjligt. En litteraturfördjupning har också utförts för att ge en uppfattning om vad som är gjorts runt om i världen på liknade koncept och lite grann om vilken forskning som har utförts av andra.