Prosjektering av nettverksbuebro i tre

Abstract

I denne oppgaven er det gjennomført en eksempelstudie av en spesiell type buebro i limtre, en nettverksbuebro med frittstående buer. Nettverksbuebroer i limtre, som har vært studert på Institutt for konstruksjonsteknikk på NTNU i en årrekke, er ment til å bidra i utviklingen av slankere og mer bestandige limtrebroer med lange brospenn. Utgangspunktet for broen er et spenn på 50 meter, og limtrebuer med en pilhøyde på 8 meter. Broen består av en tofelts kjørebane og to gangbaner i spennlaminerte dekker, som blir støttet opp av HEA-stålprofil.

Gjennom en iterativ prosess er det forsøkt å optimalisere bærekomponentene med hensyn til relevant standardverk og håndbøker. Abaqus CAE er benyttet til numeriske beregninger, og benyttet bromodell er basert på et Phyton-script produsert av Ph.D. Anna Ostrycharczyk.

På bakgrunn av kapasitetssjekker for materialet til buen, ble optimalt tverrsnitt funnet til å være 950x450 mm2, noe som ga en kapasitetsutnyttelse på 95% for dimensjonerende lasttilfelle. Høyden på gangbanene og hoveddekket er satt til 400 mm, for å sikre tilstrekkelig lav nedbøyning. For dekket er det valgt limtreklasse GL24c, som med ni tverrbærere i HEA-450 ga maksimal nedbøyning globalt på 117.5 mm. Dette tilsvarer ca. 94% av nedbøyningskravet etter aktuelt standardverk. Funnene i studien tyder på at valgt løsning kan optimaliseres videre ved blant annet å se på løsninger med ny hengerorientering samt redusert antall tverrbærere.

I tillegg til dimensjonering av broens elementer er det i denne oppgaven utført et kostnadsestimat. For å kunne sammenligne pris med liknende brokonstruksjoner er det benyttet en enhetskost hvor kostnaden er omregnet til kostnad per kvadratmeter dekkeareal. Fra kostnadsestimatet kom det frem at broen vil koste ca. 24 500 NOK per kvadratmeter dekkeareal før merverdiavgift, fundamenterings- og byggherrekostnad. I sammenligningen med andre buebroer i både treverk, stål og betong er dette en konkurransedyktig pris.