27.07.2013 Views

Ny bru E6 Femtevasselv - Høgskolen i Narvik

Ny bru E6 Femtevasselv - Høgskolen i Narvik

Ny bru E6 Femtevasselv - Høgskolen i Narvik

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

<strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong><br />

Hovedoppgave<br />

Bachelor allmenn bygg<br />

Hovedrapport<br />

12. Juni 2012<br />

Vegar Kristiansen<br />

Joakim Henriksen


Tittel<br />

<strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong><br />

New bridge <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong><br />

Forfattere<br />

Vegar B. Kristiansen<br />

Joakim Henriksen<br />

Hovedrapport<br />

Hovedprosjekt 2012<br />

Bachelor i ingeniørfag<br />

Lodve Langes gate 2, Postboks 385<br />

8505 NARVIK<br />

Telefon: 76 96 60 00<br />

Telefax: 76 96 68 10<br />

Dato<br />

12.06.2012<br />

Gradering<br />

Åpen<br />

Antall sider<br />

26<br />

Vedlegg<br />

9<br />

Avdeling for Studieretning<br />

IBDK Allmennbygg<br />

Veileder<br />

Erling Kristiansen<br />

Oppdragsgiver Oppdragsgivers kontaktperson<br />

Statens vegvesen region Nord Kurt Arild Solaas<br />

Sammendrag<br />

Denne rapporten omhandler dimensjonering av ny <strong>bru</strong> over <strong>Femtevasselv</strong> i forbindelse med omleggingen av <strong>E6</strong>, Kråkmo –<br />

<strong>Femtevasselv</strong>. Prosjektgruppen mener den beste løsningen er en samvirke <strong>bru</strong> på 74 meter fordelt over 3 spenn. Det er blitt<br />

dimensjonert stålbjelker med betongdekket, landkar og pilarer. Kostnadene for <strong>bru</strong>a er beregnet til rett i underkant av 14<br />

millioner kroner.<br />

Abstract<br />

This report concerns the designe of a new bridge over <strong>Femtevasselv</strong> related to the restructuring of <strong>E6</strong>, Kråkmo –<br />

<strong>Femtevasselv</strong>. The project team states that the best solution is a composite bridge measuring 74 meters spread over three<br />

spans. There has been calculated steel beams with concrete deck, abutments and pillars .The costs of the bridge is estimated<br />

at just under 14 million.<br />

Norske stikkord<br />

Samvirke <strong>bru</strong><br />

Dimensjonering<br />

Kostnad<br />

Tegninger<br />

Vedlegg<br />

Keywords<br />

Composite bridge<br />

Calculations<br />

Costs<br />

Construction plan<br />

Attachments


Forord<br />

Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

Denne rapporten er en avslutning på bacheloroppgaven ved <strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong>. Oppgaven må<br />

gjennomføres og godkjennes for at man skal kunne kalle seg Bygg- og Anleggs ingeniør etter ett 3-<br />

årig utdanningsløp ved HiN. Hensikten er at studentene skal få erfaring i prosjektarbeid med større<br />

relevante prosjekter.<br />

Statens Vegvesen region Nord er oppdragsgiver. De har utarbeidet ny reguleringsplan for <strong>E6</strong><br />

Femtvasslia – Kråkmo, her trengs det ny <strong>bru</strong> over <strong>Femtevasselv</strong>. Det er den nye <strong>bru</strong>a denne rapporten<br />

omhandler.<br />

Rapporten er utarbeidet av 2 studenter, Joakim Henriksen og Vegar Bjørnbakk Kristiansen fra<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong>.<br />

Det rettes stor takk til:<br />

Oppdragsgiver Statens Vegvesen region Nord ved Kurt Arild Solaas<br />

Veileder ved HiN Erling Kristiansen<br />

Ressurspersoner på HiN, Tor Kildal og Eigil Roaldset<br />

Sted:<br />

Dato:<br />

Joakim Henriksen, 3AB Vegar Bjørnbakk Kristiansen, 3AB<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 1


Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

Innhold<br />

Forord ..................................................................................................................................................... 1<br />

Sammendrag .......................................................................................................................................... 4<br />

1. Innledning........................................................................................................................................... 5<br />

1.1 Oppbygging av rapporten .............................................................................................................. 5<br />

1.2 Hensikt og bakgrunn ...................................................................................................................... 5<br />

1.3 Oppgaven ...................................................................................................................................... 5<br />

1.4 Begrensninger av oppgaven .......................................................................................................... 6<br />

2. Brutype ............................................................................................................................................... 7<br />

3. Laster på konstruksjonen ................................................................................................................. 8<br />

3.1 Trafikklaster ................................................................................................................................... 8<br />

3.1.1 Vertikallast ............................................................................................................................... 8<br />

3.1.2 Horisontalkrefter ...................................................................................................................... 9<br />

3.1.3 Ulykkes laster .......................................................................................................................... 9<br />

3.2 Egenlaster .................................................................................................................................... 10<br />

3.3 Momenter ..................................................................................................................................... 10<br />

4.0 Dimensjonering ............................................................................................................................. 11<br />

4.1 Grunnlag ...................................................................................................................................... 11<br />

4.1.1 Generelt ................................................................................................................................. 11<br />

4.1.2 Overdekning .......................................................................................................................... 11<br />

4.2 Dekke ........................................................................................................................................... 12<br />

4.2.1 Fuktisolering .......................................................................................................................... 12<br />

4.2.2 Slitelag ................................................................................................................................... 12<br />

4.3 Tverretning ................................................................................................................................... 13<br />

4.3.1 Forutsetninger ....................................................................................................................... 13<br />

4.3.2 Armering ................................................................................................................................ 13<br />

4.3.3 Rissvidder .............................................................................................................................. 14<br />

4.3.4 Nedbøyning ........................................................................................................................... 14<br />

4.4 Lengderetning .............................................................................................................................. 14<br />

4.4.1 Forutsetninger ....................................................................................................................... 14<br />

4.4.2 Kontroll bjelke-dekke ............................................................................................................. 15<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 2


Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

4.4.3 Rissvidder .............................................................................................................................. 15<br />

4.4.4 Nedbøyning ........................................................................................................................... 16<br />

4.5 Landkar ........................................................................................................................................ 16<br />

4.5.1 Generelt ................................................................................................................................. 16<br />

4.5.2 Krefter på landkaret ............................................................................................................... 16<br />

4.5.3 Armering av landkarvegg ...................................................................................................... 17<br />

4.5.4 Armering i landkarsåle........................................................................................................... 18<br />

4.5.5 Strekkperler ........................................................................................................................... 18<br />

4.6 Pilar med fundament .................................................................................................................... 19<br />

4.6.1 Spaltestrekkarmering ............................................................................................................ 19<br />

4.6.2 Trykkarmering ....................................................................................................................... 19<br />

4.6.3 Fundament ............................................................................................................................ 19<br />

4.7 Lager ............................................................................................................................................ 20<br />

4.8 Rekkverk ...................................................................................................................................... 21<br />

5.0 Beskrivelse og kostnad ................................................................................................................ 22<br />

5.1 Beskrivelse ................................................................................................................................... 22<br />

5.2 Kostnad ........................................................................................................................................ 22<br />

6.0 HMS ................................................................................................................................................. 23<br />

7.0 Videre arbeid .................................................................................................................................. 23<br />

8.0 Evaluering ...................................................................................................................................... 24<br />

8.1 Prosessen .................................................................................................................................... 24<br />

8.2 Produktet ...................................................................................................................................... 24<br />

9.0 Kilder ............................................................................................................................................... 25<br />

10.0 Vedlegg ......................................................................................................................................... 26<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 3


Sammendrag<br />

Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

Det er bestemt at det skal bygges ny <strong>E6</strong> på ca. 4,8 km mellom Femtvasslia og Kråkmo. Hensikten er å<br />

bedre framkommeligheten i forhold til eksisterende trase som har kraftig stigning i kombinasjon med<br />

skarp kurve.<br />

I denne sammenheng er det nødvendig med en ny <strong>bru</strong> over <strong>Femtevasselv</strong>. Det er denne <strong>bru</strong>a<br />

bacheloroppgaven og rapporten omhandler. Det er lagt vekt på at løsningene skal være<br />

vedlikeholdsmessige gode og holdbare.<br />

Bru-stedet er fast fjell med lett vegetasjon. Der <strong>bru</strong>a krysser elven er bredden på elven ca. 18 meter.<br />

Selve <strong>bru</strong>a blir en god del lengre siden det skal være store fyllinger på hver side slik at det oppnås en<br />

god veglinje. Brua skal også krysse en liten skogsveg som det er krav til fri høyde på. Brua vil dermed<br />

bli ca. 74 meter lang og ha en største høyde på ca. 9 meter over normal vannføring.<br />

Etter vurdering av flere <strong>bru</strong>typer falt valget ned på en samvirke <strong>bru</strong> i 3 spenn, der det midterste<br />

spennet blir på 28 meter, dermed unngår man å plassere pilarene i kantsonen til vassdraget.<br />

Samvirkeløsningen gir en god utnyttelse av materialene der man får strekk i stålbjelkene og trykk i<br />

betongdekket. En slik løsning tåler også det store spennet på 28 meter veldig godt.<br />

Beregningene og utformingen av <strong>bru</strong>a er gjort og bestem etter Statens Vegvesens håndbøker med<br />

støtte av nødvendige eurokoder.<br />

På bakgrunn av enkle arbeidstegninger og en beskrivelse etter prosesskode 2 er det gjort et raskt<br />

kostnadsoverslag på <strong>bru</strong>a. Den totale prise er beregnet til å havne på rundt 14 000 000 kr som er en<br />

ok pris med tanke på at <strong>bru</strong>-stedet ligger avsides.<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 4


1. Innledning<br />

1.1 Oppbygging av rapporten<br />

Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

Denne rapporten er en endelig avslutning på en bacheloroppgave og ett 3-årig bachelor studie.<br />

Rapporten er oversiktlig og enkelt satt opp slik at den skal være lett leselig og man skal greit finne det<br />

man leter etter. Det er en 3-nivås rapport, dvs. at man først lett skjønner hva rapporten omhandler,<br />

virker det interessant vil neste nivå gå mere inn på løsninger og hvordan disse er funnet. Tredje og<br />

siste nivå er selve beregningene og litt mer detaljer rundt løsningene.<br />

Fremgangen i rapporten er veldig lik slik fremgangen har vært under jobbingen med prosjektet.<br />

1.2 Hensikt og bakgrunn<br />

Hensikten bak denne bacheloroppgaven er å få vist frem og <strong>bru</strong>kt kunnskapen man har opparbeidet<br />

seg i løpet av de 3 årene skolegangen har vart. Det skal også være en god læringsprosess der man<br />

utvikler seg, spesielt med tanke på å jobbe med prosjekter som er vanlig ute i arbeidslivet.<br />

Bakgrunnen for akkurat denne oppgaven er at Statens Vegvesen har utarbeidet Reguleringsplan for<br />

<strong>E6</strong> Femtvasslia – Kråkmo og på den nye vegstrekningen er det nødvendig å prosjektere en ny <strong>bru</strong><br />

over <strong>Femtevasselv</strong>. SVV sendte forespørsel til <strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> om det var noen studenter som var<br />

interessert i å utføre denne oppgaven, prosjektgruppen takket ja og det har endt opp i denne<br />

rapporten.<br />

Med denne oppgaven håper SVV å få noen gode innspill og løsninger på <strong>bru</strong>a, der de også ønsker at<br />

studentene skal få en forståelse av hvordan deres håndbøker fungerer.<br />

1.3 Oppgaven<br />

Dagens <strong>bru</strong> over <strong>Femtevasselv</strong> er gammel og slitt av elde. Det planlegges vegomlegging i området<br />

Femtvasslia – Kråkmo, i denne forbindelsen trengs det ny <strong>bru</strong> over elva.<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 5


Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

SVV har bestemt veglinjen til den nye vegen og selve <strong>bru</strong>a. Landkar og pilarer antas plassert på fast<br />

fjell med normal sprekkdannelse. Det skal vurderes vedlikeholdsmessige gode og holdbare<br />

detaljer/løsninger.<br />

Oppgaven er delt opp i flere deloppgaver.<br />

Vurdering av ulike <strong>bru</strong>typer / Valg av <strong>bru</strong>type<br />

Lastberegning<br />

Planlegge ny <strong>bru</strong> med fokus på:<br />

o Fundamentering<br />

o Landkar<br />

o Pilarer<br />

o Brudekke med slitelag<br />

o Rekkverk<br />

o Lager<br />

Utarbeide beskrivelse med mengdeangivelser for valgt <strong>bru</strong><br />

Utarbeide enkle arbeidstegninger<br />

HMS-risikovurdering<br />

Kostnadsoverslag<br />

1.4 Begrensninger av oppgaven<br />

Dimensjonering av en <strong>bru</strong> på denne størrelsen er et tidkrevende prosjekt som krever mange timer.<br />

Bacheloroppgaven beregnes til 15/60-dels årsverk, dvs. 460 per prosjektmedlem, noe som ikke er nok<br />

til å total dimensjonere en slik <strong>bru</strong> med alle detaljer. Derfor er det satt noen begrensninger på hva som<br />

skal utføres av dimensjonering og detaljer.<br />

Brua trenger 2 pilarer og 2 landkar med fundamenter, bare 1 pilar og 1 landkar med fundamenter<br />

beregnes. Rekkverket blir bare beskrevet med krav og hvordan type som blir valgt, det sees ikke på<br />

armering rundt innfestningen i dekket. Beskrivelsen er noe forenklet så det er for det meste bare<br />

hovedposter som er tatt med, forskallingsposten skal være mer detaljert og oppdelt. Til slutt vil<br />

arbeidstegningene være ganske enkle og ikke vise alle detaljer.<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 6


2. Brutype<br />

Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

Det er foretatt en kort analyse av hva som er de mest aktuelle <strong>bru</strong>typene for kryssing av <strong>Femtevasselv</strong><br />

på den nye vegstrekningen. Brua skal være en grei konstruksjon som passer bra med terrenget rundt<br />

og ikke koster for mye, løsningene skal ha vedlikeholdsmessige og holdbare løsninger/detaljer. Tre<br />

<strong>bru</strong>typer har vært oppe til vurdering:<br />

MOT-element<strong>bru</strong> med betongdekke.<br />

Plasstøpt plate<strong>bru</strong>.<br />

Stålbjelke<strong>bru</strong> – samvirke.<br />

MOT – elementene ble raskt valgt bort pga. det store spennet. Spennet på 28 meter krever for mange<br />

elementer til at det blir lønnsomt.<br />

En plasstøpt plate<strong>bru</strong> var veldig aktuelt, men også den ble valgt bort. En slik <strong>bru</strong>type krever store<br />

mengder betong som fører til høy egenvekt. Spennet på 28 meter krever spennarmering som fører til<br />

en mer komplisert byggeprosess og vanskeligere vedlikehold.<br />

En stålbjelke<strong>bru</strong> der det er fullt samvirke mellom stålbjelkene og betongdekket er ansett som den<br />

beste løsningen. Dette er en løsning som tåler det store spennet veldig bra samtidig som egenvekten<br />

ikke blir for høy. Samvirkekonstruksjoner blir mer og mer vanlige rundtomkring pga. sin utnyttelse av<br />

strekk i stålet og trykk i betongen. Konstruksjonsmessig er det en grei <strong>bru</strong> å bygge samtidig som de<br />

økonomiske kostnadene ikke blir for store.<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 7


3. Laster på konstruksjonen<br />

3.1 Trafikklaster<br />

Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

Vegen er klasse S2 med ÅDT på 1365 i prognoseåret 2040 som legges til grunn for<br />

dimensjoneringen. Dette medfører et krav om at vegen skal være minimum 8,5 meter bred.<br />

Plassering av trafikklastene gjøres etter "Eurokode 1991-2 Trafikklaster på <strong>bru</strong>er".<br />

Trafikklastene plasseres på <strong>bru</strong>a i ugunstigs stilling i lengderetning og i tverretningen innenfor den<br />

tilgjengelige føringsavstanden. Føringsavstanden er avstanden mellom to høye kanter, i dette tilfellet<br />

rekkverksskinner.<br />

Føringsavstanden skal deles inn i fiktive kjørebaner som lastene plasseres i. Føringsavstanden er 9<br />

meter, som gir antall fiktive baner, (<br />

areal blir da<br />

3.1.1 Vertikallast<br />

) med en bredde på 3 meter hver. Gjenværende<br />

Benytter Load modul 1 (LM1) hvor det sees på Uniformly distributed loads (UDL system) og Tandem<br />

system (TS). TS systemet er en aksling som plasseres i nevnte fiktive kjørebaner, men det skal bare<br />

plasseres et TS system per fiktive kjørebane. Hver aksling fra TS gir kraften . Lasten er jevnt<br />

fordelt mellom hjulene på akslingen slik at hjullasten blir . Hvert hjul har en kontaktflate på<br />

0,4 x 0,4 m. UDL systemet er en jevnt fordelt last som skal plasseres innenfor de fiktive kjørebanene,<br />

men i verst mulig tilfelle. UDL gir en fordelt vekt per m 2 i de fiktive kjørefeltene.<br />

Fiktiv kjørebane Aksellast Hjullast Fiktiv kjørebane Jevnt fordelt last<br />

1 300 kN 150 kN 1 5,4 kN/m 2<br />

2 200 kN 100 kN 2 2,5 kN/m 2<br />

3 0 kN 0 kN 3 2,5 kN/m 2<br />

Tandem system UDL system<br />

Figur 1<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 8


3.1.2 Horisontalkrefter<br />

Bremsekraften finnes ved formelen<br />

( )<br />

( )<br />

Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

Dette oppfyller kravet til at skal være større en 180 kN og mindre enn 900 kN.<br />

Akselerasjonskreftene bør tas hensyn til med samme størrelsesorden som bremsekraften , men i<br />

motsatt retning. Den horisontale kraften som overføres av ekspansjonsfuger, eller på strukturelle deler<br />

som bare kan bli lastet av en aksel må defineres som:<br />

3.1.3 Ulykkes laster<br />

Det vil gå en liten veg under <strong>bru</strong>en som har bredde på 4 meter. Fra vegen og opp til overbygning av<br />

<strong>bru</strong>a er det frihøyde på over 5 meter så det ansees ikke som noen risiko for støt mot overbygningen.<br />

Ved siden av denne vegen vil det stå en <strong>bru</strong>pilar som kan være utsatt for påkjørsel fra kjøretøy.<br />

Forutsatt vegstandarden antas det fartsgrense på ikke høyere en 50 km/t, sannsynligheten for at en<br />

lastebil vil kollidere i pilaren i stor hastighet er minimal og man ser derfor bort fra disse kreftene.<br />

Horisontallast overført via <strong>bru</strong>rekkverk kan påføres 100 mm under toppen av det valgte rekkverket<br />

eller 1,0 m over nivået på kjørebanen, avhengig av hvilken verdi som er lavest, over en lengde på 0,5<br />

m. Den vertikale kraften som virker samtidig med den horisontale kollisjonskraften settes til<br />

. Denne lasten er en aksellast. Lasten plasseres inntil rekkverket som blir påkjørt.<br />

Dimensjonerende lastvirkning ved lokal belastning (stolpens innfestning i <strong>bru</strong>dekket) beregnes ved å<br />

multiplisere stolpens nominelle kapasitet med en faktor på 1,5 (for 355 stål) og 1,7 (for 235 stål).<br />

Fra et stålrekkverk fordeles lastvirkningen over to stolper ned til betongdekket og deretter 45°.<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 9


3.2 Egenlaster<br />

Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

Egenlastene består av betongdekket med fuktisolering og asfalt. I dette prosjektet er det <strong>bru</strong>kt en<br />

egenvekt på 25 kN/m 3 for betongen inkludert armering. Fuktisoleringen og asfalten regnes i lag og har<br />

en egenvekt på 3,8 kN/m 2 . Stålbjelkene som betongdekket hviler på har en egenvekt på 539 kg/m.<br />

3.3 Momenter<br />

Det er sett på verste moment i felt og over søyler både i tverretning og i kjøreretningen av dekket og<br />

bjelkene. Momentene for tverretningen er beregnet for hånd både i <strong>bru</strong>ksgrense og <strong>bru</strong>ddgrense,<br />

disse beregningene kan sees i vedlegg B. Beregningene for momentet som virker i <strong>bru</strong>as kjøreretning<br />

er beregnet i Focus konstruksjon 2010, da <strong>bru</strong>a er statisk ubestemt med ulike spennlengder som gjør<br />

manuelle beregninger svært omfattende. Rapporten av denne Focus beregningen kan sees i vedlegg<br />

C.<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 10


4.0 Dimensjonering<br />

Generelt<br />

Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

For at arbeidsmengden skal være overkommelig tas det forbehold om at det blir gjort en del<br />

forenklinger.<br />

Ved dimensjonering i <strong>bru</strong>ddgrensetillstand <strong>bru</strong>kes lastfaktor 1,5 for nyttelast og 1,2 for egenlaster.<br />

Alternativt <strong>bru</strong>kes 1,0 der dette gir ugunstigs virkning.<br />

Ved dimensjonering i <strong>bru</strong>ksgrensetilstand <strong>bru</strong>kes lastfaktor 1,0 for egenlast og jordlast. For<br />

trafikklaster, som er ofte forekommende, skal lastfaktoren til 0,7.<br />

Materialfaktorer er 1,5 for betong, 1,05 for stål, og 1,15 for armeringsstål. Dette gir verdiene<br />

<br />

<br />

<br />

4.1 Grunnlag<br />

4.1.1 Generelt<br />

for armeringsstål<br />

for betong<br />

for S355 stål<br />

En vurdering av situasjonen <strong>bru</strong>en skal prosjekteres for gir ett behov for klasse SV-40 med<br />

bestandighet MF40 og fasthetsklasse B45 betong med en egenvekt på 25 kN/m 2 . For SV-40 er det<br />

angitt en mengde på 350 kg sement per kubikk betong og 3-5 % innhold av silika ved <strong>bru</strong>k for CEM II,<br />

i hht. HB 026, tabell 84.4-1. CEM II gir en miljømessig fordel og er ressursbesparende i forhold til<br />

“rene portlandsementer”. CEM II gir i tillegg tekniske muligheter som ikke har vært mulig med CEM I.<br />

(jmf. Presentasjon “<strong>Ny</strong>e Sementer” av Reidar Klompen, SVV.)<br />

Det skal være et tverrfall på 3 % noe som gir en overhøyde på 150 mm midt på dekket.<br />

Det tas utgangspunkt i en dekkehøyde på 350 mm med lengde 10000 mm. Det skal støpes<br />

kantdragere på undersiden som er 500 mm bred og 150 mm høy.<br />

4.1.2 Overdekning<br />

Overdekning i sidekant og ytterste to meter underkant av <strong>bru</strong>dekke, samt overside <strong>bru</strong>dekke skal ha<br />

i hht. HB185, tabell 5.4 – Minimumsoverdekning. Undersiden av <strong>bru</strong>dekke skal også ha<br />

, da det kan komme lekasjevann gjennom fugene til undersiden av <strong>bru</strong>dekke. Det gir<br />

(Håndbok 185; 5.3.6.2.3.)<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 11


4.2 Dekke<br />

4.2.1 Fuktisolering<br />

Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

Det <strong>bru</strong>kes full fuktisolering, type A3-1 med epoksy og isoleringsstøpeasfalt. Det legges to lag epoksy,<br />

med total vekt , etterfulgt av med finsand og på toppen blir det ett lag med<br />

isoleringsstøpeasfalt som er 15 mm tykt, som gir totalvekt<br />

.<br />

Kraften blir .<br />

4.2.2 Slitelag<br />

Etter punkt 7.3.2 i HB 182 skal det <strong>bru</strong>kes A3 Asfaltslitelag med full fuktisolering av <strong>bru</strong>dekket.<br />

Dette forutsetter ett eller flere fuktisolerenden lag mellom <strong>bru</strong>dekket og belegningens slitelag.<br />

Belegningsklassen representerer en fullstendig og mer varig beskyttelse av <strong>bru</strong>dekket.<br />

Se 87.14 i prosesskode 2 for type og utførelse.<br />

Stive slitelagstyper krever en samlet tykkelse for de bituminøse lagene på minst 6 cm, og de<br />

bituminøse massene skal legges i minst to lag.<br />

AsfaltGrusBetong skal ha en lagtykkelse på 3,5 cm per lag, som gir tykkelse 7 cm.<br />

Egenvekt for masser er ca for 1 cm.<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 12


4.3 Tverretning<br />

4.3.1 Forutsetninger<br />

Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

For dimensjonering i tverretning betraktes en meter i lengderetning med vilkårlig plassering på <strong>bru</strong>en.<br />

Ved beregning av momentreduksjon er det tatt utgangspunkt i en bjelke med flensbredde 600 mm.<br />

Ettersom at den bjelken som ble valgt har noe smalere flens, er det en noe mindre momentreduksjon,<br />

men marginene som fremkommer av beregningene gir en ok buffer.<br />

Betongdekket som <strong>bru</strong>a består av er 350 mm tykt pluss ett tverrfall på 3 % fra midten og ut til kanten.<br />

Tverrfallet medregnes i dimensjoneringen. Høyden av dekket ved senterlinjen er da 500 mm. I tillegg<br />

er det en kantdrager på undersiden med mål på 550 x 150 mm. Kantdrageren er plassert på<br />

undersiden for at vann skal kunne renne rett over <strong>bru</strong>kanten. Selve kantdrageren er plassert for at den<br />

skal ta opp krefter fra evt. ulykkeslaster på rekkverk. Det er ikke sett nærmere på selve innfestingen<br />

og kreftene fra rekkverk.<br />

4.3.2 Armering<br />

Betongtverrsnittet og armering skal dimensjoneres for støttemoment på 350 kNm og feltmoment på<br />

525 kNm.<br />

I det punktet momentet er størst, er dekkehøyden 470 mm. Betongtverrsnittets effektive høyde, d, blir<br />

da 351,25 mm for armering i to lag. Denne høyden benyttes videre for beregning av kapasitet i feltet.<br />

Betongtrykksonens momentkapasitet blir da 865 kNm. Vi får ikke knusning i betongen. Nødvendig<br />

strekkarmering er 3837 mm 2 , men siden det skal dobbeltarmeres får vi ett tillegg i strekkarmeringen<br />

som er lik trykkarmeringen som er satt til 791 mm 2 . Armeringsmengden i strekksonen blir totalt 4628<br />

mm 2 som dekkes av 16 Ø20 jern som legges i to lag med senteravstand 125 mm.<br />

Over støtten er dekkehøyden 416 mm, men rundes ned til 410 mm for beregning. Betongtverrsnittets<br />

effektive høyde blir her 291,25 mm. Betongtrykksonens momentkapasitet blir da beregnet til 595 kNm.<br />

Vi får ikke knusning i betongen. Nødvendig strekkarmering blir beregnet til 3071 mm 2 og trykkarmering<br />

som følge av dobbeltarmering gir trykkarmering med areal 791 mm 2 . Total strekkarmering per meter<br />

blir da 3862 mm 2 som blir dekket av 13 Ø20 jern. Hvert lag består da av 6,5 Ø20 med senteravstand<br />

140 mm.<br />

Skjærkapasiteten for dekket må kontrolleres. , som er dimensjonerende kapasitet for skjærkraft<br />

for en konstruksjon uten skjærarmering, må beregnes for å kontrollere om det er beregningsmessig<br />

behov for skjærarmering. som er mindre enn som er 576 kN. Det er dermed<br />

beregningsmessig behov for skjærarmering. Nødvendig skjærarmering blir beregnet til 2,533 mm 2 /mm<br />

som gir senteravstand 158,7 mm for Ø16 jern. Minimum senteravstand blir beregnet til 125,25 mm.<br />

Setter skjærarmering til Ø16 bøyler med senteravstand 120 mm.<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 13


4.3.3 Rissvidder<br />

Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

Riss er noe som kan oppstå i betongen når det blir strekk pga. momenter. Det er viktig å begrense<br />

rissdannelsen for å hindre karbonatisering av armeringen. Ved for store riss vil man bli plaget med et<br />

dekke som har kort levetid og er veldig vanskelig å vedlikeholde.<br />

Rissviddene i felt er beregnet i vedlegg X, der får man rissvidder på Wk = 0,26 mm noe som er godt<br />

innenfor kravet som er på Wmax = 0,375 mm.<br />

Riss over støttene er også beregnet etter samme metode som kan sees i vedlegg X. Her får man<br />

rissvidder på Wk = 0,2 mm som også er godt innenfor kraver som er på Wmax = 0,375 mm.<br />

4.3.4 Nedbøyning<br />

Nedbøyningen av dekket er komplisert å regne for hånd pga. de mange lastene, derfor er dette<br />

beregnet i Focus konstruksjon 2010. Rapporten fra Focus kan sees i vedlegg X. Her kommer det frem<br />

at største nedbøyning i felt er på 6,3 mm og utkragningens oppbøyning blir på 6,8 mm på enden.<br />

Nedbøyningen som kommer av egenlast vil kunne fjernes med overhøyde under utstøpning.<br />

Dette er godt innenfor kravet som er på 16 mm.<br />

4.4 Lengderetning<br />

4.4.1 Forutsetninger<br />

Stålbjelken som blir <strong>bru</strong>kt i konstruksjonen er av typen HL 1000 x 539 S355. Bjelkevalget begrunnes i<br />

at det er en lavere bjelke med tykkere flenser og tykt steg, i forhod til ordinære HE-profiler. Dette gir<br />

gunstige egenskaper mot vipping i feltet og knekking i steget. For å kunne dimensjonere plastisk er det<br />

en forutsetning at bjelken som blir benyttet har tverrsnittsklasse 1 for de tiltenkte <strong>bru</strong>ksområdene. Det<br />

er ett krav som er oppfylt for bjelken. Alle beregninger i dette kapittelet er gjort for halve <strong>bru</strong>bredden,<br />

ettersom <strong>bru</strong>en er symetrisk om senterlinjen.<br />

Bruen skal dimensjoneres for krefter i hht. tabel.<br />

Verdiene er hetet fra Focus Konstruksjon.<br />

Samvirke er godt egnet i felt, men mindre egnet<br />

over støtten. Dette fører til mye armering i betongen<br />

over støtten. I oppgaven regnes det med fullt<br />

samvirke mellom betong og stålbjelke.<br />

Krefter Bruksgrense Bruddgrense<br />

Moment over støtte 6 690 kNm 10 361 kNm<br />

Moment i felt 9 502 kNm<br />

Skjærkraft 2 325 kN<br />

Opplegg pilar 2 751 kN<br />

Opplegg landkar 2 180 kN<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 14


4.4.2 Kontroll bjelke-dekke<br />

Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

For å oppnå fullt samvirke er det behov for 288 studbolter per bjelkehalvdel, slik at midtspennet har<br />

576 studbolter på hver av bjelkene for å sikre fullt samvirke.<br />

Bjelkens sidestabilitet mot vipping må kontrolleres i feltet utfra diagram i EK4. Reduksjonsfaktoren blir<br />

bestemt til 0,99, som utgjør svært lite.<br />

Betongens skjærkapasitet er neglisjerbar og skjærkapasiteten til stålprofilet blir bestemt av formelen<br />

√<br />

Standarden gir at skjærkraftens innvirkning på momentkapasiteten ikke er nødvendig å betrakte<br />

dersom er oppfylt. , så kravet er oppfylt.<br />

Momentkapasiteter er kontrollert i hht. metode i Samverkanskonstruktioner. Over støtten ligger<br />

nøytralaksen i stålprofilets steg, slik at momentkapasiteten er beregnet i etter formel 2.13 som gir en<br />

√<br />

momentkapasitet over støtte på 13 576 kNm. Momentkapasiteten er større enn opptredende moment.<br />

For armering over støtte oppstår det plassproblemer da armeringen legges i ett lag med senteravstand<br />

75 mm i den effektive betongtrykksonen. Det skal derfor med jevne mellomrom buntes to og to stenger<br />

for å gi rom for påkrevd vibratoråpning, 100 mm.<br />

Nøytralaksen i feltet ligger 121 mm opp i betongen slik at momentkapasiteten beregnes etter formel<br />

2.9 som gir en momentkapasitet i feltet på 17 432 kNm. Momentkapasiteten blir redusert pga. vipping.<br />

, som gir , som er mye høyere enn opptredende moment.<br />

4.4.3 Rissvidder<br />

Rissvidden må kontrolleres over støtten. Beregning av rissvidder foregår i <strong>bru</strong>ksgrensetilstand. På<br />

grunn av oppleggets bredde kan støttemomentet reduseres tilsvarende<br />

(EC2), hvor t er<br />

oppleggets bredde. Momentreduksjon blir 208 kNm. Dimensjonerende moment for rissberegning blir<br />

da 6 482 kNm. og en midlere E-modul er beregnet, med hensyn på belastningstidspunkt, 15 676 MPa.<br />

Det forutsettes at forskalinger og understøtting blir fjernet etter 7 dager, mens det ikke forkommer<br />

trafikklaster før betongen har fått herde i 28 døgn. Med bakgrunn i disse data er rissvidden, ,<br />

beregnet til 0,373 mm. NA.7.3.1 gir at kravet for eksponeringsklasse XD3 er<br />

mm. Det betyr at kravet er innfridd med minimale marginer.<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 15


4.4.4 Nedbøyning<br />

Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

Bruen må kontrolleres for nedbøyning i felt som kontrolleres i <strong>bru</strong>ksgrensetilstand. Den jevnt fordelte<br />

lasten for konstruksjonens egenvekt og nyttelaster er beregnet til 88,5 kN/m. Det blir beregnet ett<br />

stålekvivalent betongareal i forbindelse med beregning av annet arealmoment for tverrsnittet. For<br />

statisk ubestemte bjelker kan støttemomentet reduseres til 60 % pga. oppsprekking over støtten. Den<br />

samlede nedbøyningen for spennet er beregnet til 68,5 mm, som er innenfor kravet på<br />

mm.<br />

4.5 Landkar<br />

4.5.1 Generelt<br />

“Worst case”-lasten for landkaret oppstår når kjøretøyets bremsekrefter er plassert på<br />

som gir 80<br />

<strong>bru</strong>konstruksjonenen, dermed utgår jordtrykk som følge av aksellasten. Den jevnt fordelte lasten vil<br />

fortsatt gi ett bidrag i form av jordtrykk og som en kraft på <strong>bru</strong>konstruksjonen.<br />

Det er ikke gjort beregninger for landkarvinger.<br />

Konstruksjonenes størrelse blir i første omgang bestemt med<br />

bakgrunn i lager og krav rundt dette. Bredden på toppen av<br />

landkaret er da satt til 1000 mm. Det blir bestemt en liten<br />

helningsvinkel på landkaret for å få en noe bredere konstruksjon<br />

ved sålen pga. mye moment her.<br />

Bruddvinkelen er satt til 42° og ruheten satt til 0.<br />

4.5.2 Krefter på landkaret<br />

Kreftene som virker på landkaret er<br />

Jordtrykk<br />

Aksellaster via <strong>bru</strong><br />

Egenvekt <strong>bru</strong><br />

Det er noen verdier før utregning av jordtrykket.<br />

Jordtrykket er bestemt av en del faktorer. Konstruksjonen er<br />

vurdert til skadekonsekvens CC2, middels stor konsekvens for<br />

tap av menneskeliv og betydelige økonomiske konsekvenser og<br />

seigt <strong>bru</strong>dd. Ut fra dette blir bestemt til 1,3. Dette gir mobilisert<br />

friksjon<br />

. Ved <strong>bru</strong>k av diagram 4.6<br />

velges . verdien <strong>bru</strong>kes videre for å finne alle<br />

horisontale krefter fra jordtrykk. Verdiene som blir satt for jordtrykk<br />

gjelder pr. meter vegg.<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 16


Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

Fyllingen har en densitet, på 19 kN/m 3 , og utfra det blir den dimensjonerende kraften, , satt til<br />

120 kN. Jordtrykket fra den jevnt fordelte trafikklasten gir en dimensjonerende kraft på landkaret<br />

.<br />

I tillegg til jordkreftene oppstår bremsekrefter,<br />

kN. Denne kraften blir ført ned via lageret, men beregnet<br />

påført på topp av konstruksjonen, og kan dermed sies å virke<br />

over 5 meters dybde, som er halve dybden på landkaret.<br />

Disse kreftene gir ett moment om punktet .<br />

Egenvekten av landkarsålen og den vertikale lasten fra<br />

fyllingsmassen gir ett mot-moment. Det momentet fyllingsmassen<br />

og landkarsålen ikke kan motvirke må tas opp av fjellbolter. Det<br />

blir satt opp en likning som løses med hensyn på F og med<br />

størrelsen på hælen på landkarsålen som en ukjentstørrelse.<br />

Hælen blir satt til 3,0 meter som gir en kraft på 606 kN for 5<br />

meters dybde som må tas opp av bergbolter, som kommer litt<br />

senere i rapporten.<br />

4.5.3 Armering av landkarvegg<br />

For å finne nødvendig strekkarmering blir det benyttet en enkel formel , som blir løst<br />

med hensyn på som er minimum nødvendig armeringsareal. blir satt til . Valget faller<br />

da på 44 stk Ø20 B500C som gir for 5 meters dybde. Konstruksjonen skal være<br />

dobbeltarmert, så det benyttes tilsvarende mengde i trykksiden, da mye av momentet kommer fra<br />

bremselasten som kan gå både i gunstig og ugunstig retning.<br />

Betongen blir kontrollert for knusning ved flytning, dobbel flytetøyning og stor armeringstøyning i<br />

strekkarmering. Kapasiteten er godt innenfor de dimensjonerende kreftene.<br />

Pga. trykkrefter fra <strong>bru</strong>konstruksjonen via lageret, både horisontale og vertikale, er det nødvendig å<br />

plassere spaltestrekkarmering for å unngå at<br />

betongen sprenger ut ved høy belastning.<br />

Spaltestrekkarmeringen blir bestemt utfra lagerets<br />

størrelse som er den flaten kraften blir fordelt på.<br />

Trykkreftene skaper en trykksone som brer seg ned<br />

i betongen. Beregningsmessig blir denne trykksonen<br />

begrenset av avstanden fra lagerkanten til kant<br />

konstruktiv betong.<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 17


Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

Nødvendig spaltestrekkarmering i lengderetning blir satt til 3018 mm 2 og 942 mm 2 på tvers av<br />

lengderetning. For å dekke dette er det valgt 2 typer spaltestrekkarmeringer. 8 stk 500x500 mm, hvor<br />

4 under hvert lager, og 3 stk 500x6100 mm.<br />

4.5.4 Armering i landkarsåle<br />

Momentet om vil videreføres til armeringen i landkarsålen. Her er det litt kortere enn ved foten av<br />

landkarveggen, så noe mer armering må til. Armeringsmengden er satt til mm 2 for 5 meters<br />

dybde. Med <strong>bru</strong>k av Ø20 jern trengs det 53 stk jern for 5 meters dybde. Da er det 90 mm fra senter til<br />

senter armeringsjern. For å få vibratoråpninger settes senteravstanden til 80 mm.<br />

Det stilles ikke krav til minimum skjærarmering i plater og dekker. Minimum skjærkapasitet er beregnet<br />

til 3030 kN etter EC2 6.2.2, som er mye mer enn som er 606 kN. Skjærtrykkapasiteten er beregnet<br />

til 28621 kN.<br />

Det skal være maks senteravstand på 300 på sidene av landkarsålen så her må det legges 2 jern i<br />

hver ende.<br />

4.5.5 Strekkperler<br />

Strekkperlene skal ta opp en kraft på 2x606 kN. Det benyttes Ø32 strekkperler. For strekkperler<br />

kreves en i <strong>bru</strong>ddgrensetilstand, da det er ønskelig med minst mulig tøyning i stålet.<br />

, som ved gir behov for . Tverrsnittsarealet av Ø32 bolt er 804 mm 2<br />

som gir ett behov for 10 bolter på hele landkarbredden. Senteravstanden settes til 950 mm.<br />

Bergmassene har følgende egenskaper i hht. SVVs internrapport 2374.<br />

Heftfasthet: 1500 kN/m 2<br />

Trykkfasthet: 90e3 kN/m 2<br />

Tyngdetetthet: 26 kN/m 3<br />

Nødvendig inngysningslengde er bestemt enten av fastheten mellom bolt og mørtel eller mellom<br />

mørtel og berg. Med mørtel av type B35 som har en strekkfasthet, , på 2,0 Mpa og bolt Ø32 gir<br />

internrapportens tabell minimum inngysningslengde lik 2000 mm for sjiktet bolt/mørtel. For sjiktet<br />

mørtel berg er dette bestemt av formel fra kapittel 2.2.2;<br />

hvor er borhullsdiameter, som i<br />

hht. kapittel 3.2 skal være minst 10 mm større enn boltens diameter, . Boltens flytespenning, er<br />

500 MPa, mens er dimensjonerende heftstyrke mellom mørtel og berg, 1,5 Mpa. Det gir en<br />

nødvendig inngysningslengde på 1786 mm, som er mindre enn 2000 mm. Dermed blir sjiktet mellom<br />

bolt og mørtel dimensjonerende, 2000 mm.<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 18


Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

Med grunnlag i tillgjengelig data velges etter SVVs Internrapport til 30° og det velges en dybde<br />

2,3 meter som gir en fjellfigur med vekt 2x378 kN og en jordfigur med vekt 2x653 kN. Den totalevekten<br />

av fjellfigur og jordfigur må være større enn strekkraften som skal tas opp av bergboltene, 2x606 kN.<br />

Vekt av fjellfigur og jordfigur blir 2062 kN, som er større enn 1212 kN.<br />

Til slutt må det kontrolleres at senteravstanden ikke er større enn . Senteravstanden er<br />

satt til 950 mm. Kravet blir , så den satte senteravstanden er ok.<br />

4.6 Pilar med fundament<br />

4.6.1 Spaltestrekkarmering<br />

Det må armeres for spaltestrekk for å unngå utsprengning av betongen i toppen av pilaren. I og med<br />

at det er glidelager på pilaren blir ikke pilaren utsatt for horisontale krefter, bare rent trykk. Beregninger<br />

gjort etter Betongelementboken C7.3. Ved <strong>bru</strong>k av fremgangsmåte fra denne er nødvendig<br />

spaltestrekkarmering funnet til 5 Ø32 både i lengderetning og tverretning. Senteravstand mellom<br />

bøylene er satt til 160 mm. Trykkapasiteten i søyletoppen er funnet større enn påført vertikalkraft.<br />

Største senteravstand mellom tverrarmeringer er funnet til 375 mm. Totalt 16 Ø20 stenger.<br />

4.6.2 Trykkarmering<br />

Det er ikke funnet behov for beregningsmessig armering. Det skal likevel legges inn<br />

minimumsarmering i konstruksjonen. Minimumsarmeringen blir dekket av 216 Ø25 jern. I tillegg<br />

legges det inn minimumsarmering for halvsirkelen som er funnet til 24 Ø25 jern.<br />

Slankheten gir ikke behov for annen ordens beregning. Knekklasten er her mye større enn<br />

opptredende last.<br />

4.6.3 Fundament<br />

I fundamentet er det ingen momenter som må tas hensyn til. Minimum størrelse på jern i fundamentet<br />

er Ø16. Skjærkreftene er også neglisjerbare, det er altså ingen fare for glidning.<br />

Spaltestrekkarmeringen er funnet til 5 Ø32. Senteravstanden for bøylene blir satt til 160 mm.<br />

Trykkapasiteten i fundamenttoppen er kontrollert og ok.<br />

Inngysningslengden for forankringen av fundamentet er avgjort av sjiktet mellom bolt og mørtel.<br />

Inngysningslengde er bestemt til 1,6 meter.<br />

Det legges inn minimumsarmering i fundamentet da det ikke er beregningsmessig behov for armering.<br />

Armeringen bestemmes til Ø20 med senteravstand 170 mm i begge retninger.<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 19


4.7 Lager<br />

Fastlager landkar øst<br />

Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

Fastlageret skal ta opp horisontalkrefter fra hele <strong>bru</strong>konstruksjonen og vertikalkraften fra tilhørende<br />

spenn. De karakteristiske lastene er her satt med Focus Konstruksjon til 903 kN for horisontal nyttelast<br />

og 688 kN for egenlast. I <strong>bru</strong>ddgrensetilstand blir vertikallasten kN. Den<br />

horisontale nyttelasten er bremsekraft fra kjøretøy. Karakteristisk horisontal nyttelast er 405 kN, som<br />

gir en dimensjonerende last på 608 kN.<br />

Ut fra disse lastene er ett passende fastlager<br />

Tobe FR4 type F30. Dette lageret har vertikal<br />

kapasitet på 3040 kN og horisontal kapasitet<br />

på 720 kN.<br />

Geometriske mål som er vil bli <strong>bru</strong>kt videre er<br />

A, som er 390 mm, og B, som er 315 mm. I<br />

tillegg trengs avstand mellom boltsenter og<br />

kant på lageret som er 37,5 mm.<br />

Glidelager på pilarer<br />

Glidelageret skal være bevegelig i en retning.<br />

Kreftene på tvers av glideretningen er neglisjerbare. Den dimensjonerende, vertikale <strong>bru</strong>ddlasten er<br />

på 4567 kN. Ut fra dette velges Tobe potlager type E5000, som har en vertikal kapasitet på 5000 kN.<br />

Geometriske mål som er vil bli <strong>bru</strong>kt videre er A, som er 605 mm, og B, som er 480 mm. I tillegg<br />

trengs avstand mellom boltsenter og kant på lageret som er 62,5 mm.<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 20


4.8 Rekkverk<br />

Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

HB 268: "Rekkverkets primære formål er å fange opp kjøretøyer på avveie på en kontrollert måte og<br />

lede kjøretøyet i en liten vinkel tilbake mot kjørebanen eller langs rekkverket til det stopper."<br />

Styrkeklassen for rekkverket velges ut fra tabell 3.1 i HB 231. Ved gjennom<strong>bru</strong>dd av rekkverket<br />

ansees det ikke å kunne føre til alvorlige konsekvenser for annet enn personer i kjøretøyet og selve<br />

kjøretøyet. Det er derfor ikke nødvendig med H4 rekkverk. For <strong>bru</strong>er, støttemurer og stup tillates ikke<br />

D å gå mer en 20 cm utenfor <strong>bru</strong>- eller murkant eller 40 cm utover vertikalvinkelpunktet for stup. Det er<br />

viktig at det utføres skikkelige overganger mellom <strong>bru</strong>- og vanlig rekkverk eventuelt ned føring av<br />

<strong>bru</strong>rekkverket i fyllingen.<br />

Minste høyde på <strong>bru</strong>rekkverket målt fra <strong>bru</strong>as topp slitelag til overkant av rekkverket for et<br />

ytterrekkverk er 1,2 ± 0,025 m. Det er ikke noen stor fare for at <strong>bru</strong>en vil bli <strong>bru</strong>kt til å hoppe fra, så det<br />

er ikke behov for sikring mot dette. Avstanden fra rekkverkets ytre element til <strong>bru</strong>as ytterkant må være<br />

maks. 200 mm for å minske klatremuligheten på utsiden av rekkverket. Frie åpninger i ytterrekkverk på<br />

<strong>bru</strong>er uten gangtrafikk må ikke være større enn 300 mm, målt som den minste frie avstanden mellom<br />

to naboelementer, fig. 3.10.<br />

Rekkverk på <strong>bru</strong> eller støttemur må ikke gå over i et vegrekkverk før landkarets bakre ende eller<br />

skråningens toppunkt +2 m og deretter forankres eller festes i et overgangsrekkverk. Kantdrager kan<br />

utelates der avrenningen kan gå direkte over <strong>bru</strong>kant uten at det gir problemer under <strong>bru</strong>a.<br />

Horisontallast overført via <strong>bru</strong>rekkverk. For H2 stålrekkverk benyttes klasse A 100 kN. Det kommer i<br />

tillegg en vertikallast som virker på <strong>bru</strong>dekk samtidig med den overførte nevnte horisontallasten. Den<br />

vertikale lasten er en aksellast. Lasten plasseres inntil rekkverket som blir påkjørt. Dimensjonerende<br />

lastvirkning ved lokal belastning beregnes ved å multiplisere stolpens nominell kapasitet med en<br />

faktor. Denne faktoren dekker både variasjon i stålkvalitet og fastning. Lastvirkningen fra den<br />

horisontale kollisjonskraften fordeler seg over to stolper ned til betongdekket og deretter 45 grader i<br />

betongdekket. Det er ikke sett på noe nøyaktig beregning av armering i <strong>bru</strong>dekket for å ta opp disse<br />

kreftene.<br />

På bakgrunn av dette blir det <strong>bru</strong>kt ett rekkverk med styrkeklasse H2 som er for <strong>bru</strong>er samt<br />

støttemurer høyere en 4 m. Vegvesenets standard SVS-Bru2 er et H2 rekkverk som oppfyller kravene<br />

med en deformasjonsbredde på 350mm som har 505mm å virke på. Kantdrageren blir liggende på<br />

undersiden av dekket slik at man får fri avrenning, men samtidig har nok innfesting til rekkverket.<br />

Rekkverket skal festes med gjengestag med understøp.<br />

Tegninger av rekkverk finnes i HB 268 vedlegg 2.<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 21


5.0 Beskrivelse og kostnad<br />

Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

Det er utarbeidet en beskrivelse for dette prosjektet som beskriver hva slags arbeid som må utføres,<br />

det er videre på bakgrunn av denne beregnet menger med påfølgende priser.<br />

5.1 Beskrivelse<br />

Den tekniske beskrivelsen for <strong>bru</strong>en er utarbeidet i "G-prog beskrivelse". G-prog beskrivelse er et<br />

dataprogram der man enkelt kan dra og slippe prosesser som skal <strong>bru</strong>kes fra HB 026 prosesskode 2.<br />

Hovedprosess 8: Bruer og kaier er hovedprosessen som hovedsakelig er <strong>bru</strong>kt utenom noen<br />

prosesser fra "Hovedprosess 1: Forberedende tiltak og generelle kostnader". Beskrivelsen er noe<br />

mangelfull i form av små detaljer og forskalingsposten som ikke er nærmere oppdelt. Beskrivelsen kan<br />

sees i vedlegg H. I vedlegget er det bare poster med menge og pris, selve beskrivelsene er ikke tatt<br />

med pga. omfanget og antall sider det medfører.<br />

5.2 Kostnad<br />

De postene som er valg ut i beskrivelsen er beregnet mengder på. Disse mengdene er <strong>bru</strong>kt til å<br />

regne en ca. pris på bygging av <strong>bru</strong>a. Prisene er ca. priser som er anskaffet ved rådføring med erfarne<br />

ingeniører.<br />

Totalprisen som kommer frem i beskrivelsen er på 10 307 960 kr. I beskrivelsen er det bare 1 landkar<br />

og 1 fundament som er med, mens "Forberedende og generelle arbeider" er vanskelig å prissette som<br />

enkelt poster.<br />

Regner man med det andre landkaret og fundamentet som nærmest samme størrelse som de i<br />

beskrivelse havner prisen på 11 503 206 kr. A1 forberedende og generelle arbeider utgjør som regel<br />

anslagsvis 15 % - 20 % av totalprisen, her settes den til 20 % pga. avsidesliggende <strong>bru</strong> sted.<br />

Totalprisen for <strong>bru</strong>a havner da på 13 803 847 kr.<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 22


6.0 HMS<br />

Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

Det er flere faktorer ved prosjektet som kan utgjøre en fare for arbeidstakere. I prosjektet skal<br />

sikkerheten til arbeidstakere på anlegget vektlegges. Med å ha fokus på sikkerheten blir både<br />

entreprenører og arbeidstakere mer fornøyd, i tillegg til at en skade på byggeplass ofte gir stor,<br />

negativ oppmerksomhet i media og i bransjen. Én uønsket hendelse er en for mye. Ved å sørge for at<br />

alle arbeidstakere får tilpasset opplæring og tilstrekkelig med sikringsutstyr og instrukser for <strong>bru</strong>k<br />

gjøres det som kan for å forebygge en arbeidsulykke.<br />

Det skal foreligge HMS-planer for prosjektet som viser varslingsplaner, sikkerhetsrutiner, krav når det<br />

gjelder opplæring m.m. Varslingsplanen skal fortelle hvem som skal varsles når det oppstår<br />

situasjoner av forskjellig karakter og alvorlighetsgrad. Det er ønskelig at alle uønskede hendelser<br />

registreres for å unngå at det faktisk skjer en ulykke eller oppstår skade.<br />

Det må rettes spesiell oppmerksomhet mot fallsikring, ettersom at det under arbeid på <strong>bru</strong>en er<br />

fallhøyder på opp til 9 meter og dette krever at mulige sikkerhetstiltak vurderes.<br />

7.0 Videre arbeid<br />

Prosjektgruppen ser seg fornøyd med arbeidet som er gjort og mener det er gode løsninger som kan<br />

<strong>bru</strong>kes videre, men det er fortsatt en del arbeid som gjenstår.<br />

Dimensjonering av resterende landkar og pilar.<br />

Armering i <strong>bru</strong>dekket til innfestning av rekkverk<br />

Generelt små detaljer<br />

Beskrivelse med fler underposter (detaljer)<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 23


8.0 Evaluering<br />

8.1 Prosessen<br />

Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

Det å jobbe med ett noe større prosjekt over lengre tid har for gruppen vært en svært lærerrik, morsom<br />

og svært utfordrende. Det å planlegge tids<strong>bru</strong>k har vist seg å være en oppgave som også krever god<br />

innsikt i arbeidsoppgavene som skal utføres, i forkant av planleggingen. Gruppen har gjennom prøving<br />

og feiling fått mye læring i hvor viktig prosjektstyring er for at prosjekter skal kunne gå så mye på<br />

skinner som overhodet mulig.<br />

I og med at gruppen har parallelt med oppgaven lært å regne med samvirkekonstruksjoner, så har<br />

dette vært ekstra utfordrende og lærerikt, også rent faglig.<br />

8.2 Produktet<br />

Resultatet av prosjektet er en <strong>bru</strong> som løser den nye krysningen av <strong>Femtevasselv</strong> på en god måte.<br />

Bruen blir ikke veldig ruvende i terrenget og utnytter materialene godt med tanke på materialenes<br />

styrker. Kostnadene er innen for det prosjektgruppen anser som en fornuftig pris på en slik <strong>bru</strong>.<br />

Byggeprosessen på en slik <strong>bru</strong>type vil også være relativt enkel mhp. forskaling og utstøping. En av de<br />

mest omfattende organisatoriske prosessene vil være knyttet til frakt av de lange stålbjelkene til<br />

byggeplass.<br />

Gruppen har sett at det vil kunne være gunstig å vurdere en noe større underflens på stålbjelken for å<br />

begrense nedbøyingen av dekke og opprissingen av betongen over støtten, da disse verdiene er<br />

funnet noe nært kravene i HB.185 for lengderetningen.<br />

Noen tema er gått lett inn på pga. tidsrammen gruppen har hatt til rådighet.<br />

Gruppen vurderer produktet som en løsning som er verdt å se videre på for å Statens Vegvesen i<br />

forbindelse med omleggingen av <strong>E6</strong> ved Kråkmo.<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 24


9.0 Kilder<br />

SVV's håndbøker fra www.vegvesen.no:<br />

Håndbok 017 - Veg- og gateutforming<br />

Håndbok 025 - Prosesskode 1<br />

Håndbok 026 - Prosesskode 2<br />

Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

Håndbok 100 - Element<strong>bru</strong>er, plassproduserte plate<strong>bru</strong>er<br />

Håndbok 111 - Drift og vedlikehold<br />

Håndbok 136 – Inspeksjonshåndbok for <strong>bru</strong>er<br />

Håndbok 147 - Forvaltning, drift og vedlikehold av <strong>bru</strong>er<br />

Håndbok 164 - Utforming av <strong>bru</strong>er<br />

Håndbok 185 - Bruprosjektering<br />

Håndbok 231 - Rekkverk<br />

Håndbok 238 - Bruklassifisering<br />

Håndbok 241 – Inspeksjon av <strong>bru</strong>er – Bokformat, april -04<br />

Håndbok 268 – Brurekkverk<br />

Norsk Standard<br />

Annet<br />

NS-EN 1991-1-1:2004+NA:2008<br />

NS-EN 1991-1-7+NA:2010 Ulykkes laster<br />

NS-EN 1991-2:2003+NA:2010 Trafikklaster på Bruer<br />

NS-EN 1992-1-1:2004+NA:2008 Allmenne Betong<br />

NS-EN 1992-2:2005+NA:2010 Bruer<br />

NS-EN 1993-1-1:2005+NA:2008 Allmenn Stål<br />

NS-EN 1994-1-1:2004+NA:2009 Allmenn Samvirke<br />

NS-EN 1994-2:2005+NA:2009 Bruer<br />

NS-EN 206-1:2000+NA:2007 Spesifikasjon, egenskaper, fremstilling og samsvar (miljø)<br />

Forelesningskompendium: Bruplanlegging for vegplanleggere<br />

Reguleringsplan for <strong>E6</strong> Femtvasslia – Kråkmo i Hamarøy kommune (11.11.2011)<br />

Betongkonstruksjoner av Svein Ivar Sørensen<br />

Konstruksjonsteknikk av Per Kr. Larsen<br />

Samverkanskonstruktioner av J.W.B Stark og R.J Stark (oversatt av Sofia Utsi og Ove<br />

Lagerqvist)<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 25


10.0 Vedlegg<br />

A: Laster på konstruksjonen<br />

B: Momentkrefter<br />

Bachelor Bygg og Anlegg<br />

<strong>Høgskolen</strong> i <strong>Narvik</strong> 2012<br />

C: Focus Konstruksjon 2010, krefter i lengderetning<br />

D: Dimensjonering av dekketverrsnitt<br />

E: Dimensjonering i lengderetning<br />

F: Dimensjonering av landkar<br />

G: Dimensjonering av pilar<br />

H: Beskrivelse med mengder og kostnader<br />

I: Arbeidstegninger<br />

Sluttrapport <strong>Ny</strong> <strong>bru</strong> <strong>E6</strong> <strong>Femtevasselv</strong> Side 26

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!