LBT500-0193 BROBYGGNAD bro1-02.doc 2002-12-18 kl. 9.10 -SL TENTAMEN Tisdagen den 17 december 2002 kl. 8.30-12.30 Examinator: Sören Lindgren tel.: 031-7722660 eller 0707731981 (mobil) Hjälpmedel.: Godkänd miniräknare, Johannesson: Byggformler..,samt Rehnström: Formler och tabeller..,samt stencilerna BRONORM 94, Armerad betong, Efterspänning av betongbalk samt PÅLAR (även Stålbalk, som dock inte behövs). Alla svar motiveras och utförda beräkningar redovisas! Totalt kan man få 30 poäng på tentan, och 10 krävs för godkänt om man har fullt (30p) på broprojekterinsuppgiften. Resultat anslås på plan 3 i hus Svea. Lösningar se http://www.chl.chalmers.se/~lind/bromtr.htm. Endast ett alternativ är rätt för respektive kryssfråga i uppgift 1. 1a) Vad betyder den engelska [ ] Töjbar [x] Tät spont termen cofferdam? [ ] Kälsvets [ ] Tvärbalk [ ] Lera [ ] Geotextil b) Vad heter ballast [x] Aggregate [ ] Stirrup på engelska? [ ] Crack [ ] Sheave [ ] Grout [ ] Creep c) Hur långt är Stora Bältbrons [ ] 600 m [ ] 988 m längsta spann? [ ] 700 m [ ] 1377 m [ ] 853 m [x] 1624 m d) Upp till vilket spännviddsintervall [ ] 12-14 m [ ] 24-26 m kan valsade balkar användas för [x] 16-18 m [ ] 28-30 m stålbalksbro? [ ] 20-22 m [ ] 32-36 m e) Vilket av följande moment ingår [ ] Påltyp [ ] Erosionsskydd inte i banverkets checklista för [ ] Värde på kohesion (c) [ ] Tjälsäkert djup granskning av grundläggning? [x] Kabelränna [ ] Pålavskärningsnivå f) Vad föreställer bilden? [ ] Länkplatta [ ] Jerseybarriär [ ] Håldäcksplatta [ ] Gabionmadrass [x] TOBI-balkar [ ] Landfäste (6p) 2) Vad var det för speciellt med Lewis & Clarc Bascule Bridge i Oregon USA? (2p) 3) Nämn några olika olyckslaster för broar. (2p) 4) Vad menas med ändskärm och varför används en sådan brodetalj? (2p) 5) Svara kortfattat på följande brofrågor: a) Vad menas med en akvedukt? b) Vad menas med ett grusskift? c) Varför rasade den gamla Tjörnbron (bågbron som rasade 1980)? d) Vad menas med en lyftbro? e) Vad menas med ett kalottlager? f) Vad menas med bindlager? (3p)
6) Järnvägsbron, med trågtvärsnitt enligt ovan, är fritt upplagd med spännvidden 23 m. Följande geometriska mått gäller: B=6,8 m, b= 1,15 m, h = 2,2 m, t = 0,7 m, ballastens tjocklek är 0,6 m enl. figur. Belasta den med egenvikt och brolasten BV2000 enligt BV BRO i brottstadium (last IVA) och beräkna maxmoment och max tvärkraft för halva brotvärsnittet. (4p) 7) Beräkna max filfaktor för en ytterbalk och samhörande filfaktorer för de övriga balkarna med avseende på ekvivalentlast typ 1 för ovanstående vägbrosektion. Använd bilagan. Fri brobredd är 13 m och c = 4643 mm och således a = 1857 mm. (3p) sid 2
8) Ovanstående brotvärsnitt är från en vägbro, som är fritt upplagd med spännvidden 18 m och den fria brobredden 8,1 m. Belasta den med egenvikt och ekvivalentlast 1 enligt BRO94 i brottstadium (last IVA) och beräkna maxmoment för en långbalk, om filfaktorerna för denna är 1,34 för punktlastgruppen och 1,37 för jämt utbredd trafiklast. Bestäm även erforderlig dragarmering för maxmomentsnittet, och visa med en måttsatt skiss hur dragarmeringen placeras. Betong K60, armering K500, dragarmering 20, vertikala N-byglar 12, beläggning i viktgrupp II, miljöklass A3, livslängdsklass L2, VCT ekv = 0,45. Räkna som en T- balk, med medverkande flänsbredd 2,8m. Flänsens tjocklek t=0,45 m, kantbalksmått h k =0,5 m, b k =0,4m, livhöjd h w =2,75 m och balklivbredd b w =0,8 m. Broräckena antas väga 50 kg/m på vardera sidan och den fria brobredden får antas sluta vid kantbalkarnas innerkant. (4p) 9) Betongbalken enligt figuren ovan (balklängd = spännvidd = l = 27 m) är efterspänd med 8 kablar av VSL lina 7 13. Kablarna skall spännas så mycket man får, och kablarnas tyngdpunkts läge över formbotten är 1,2 m ( a 0 ) vid balkändarna och 0,2 m ( a m ) vid balkmitt. Man spänner mot ena änden, så andra änden har passiva kabelförankringar. Kontrollera spänningstillståndet efter formrivning av endast egenvikt och kabelkraft i 1/4- delspunkterna. Förluster av krypning, krympning och relaxation försummas. Betong K45, balkhöjd h=2,5 m och balkbredd b=3,0 m. Man kan få full poäng på denna uppgift utan att beakta spänningsförluster av friktion längsmed foderrören, men sådant hänsynstagande kan resultera i extrapoäng. (4p) sid 3
BILAGA TILL BROTENTA sid 4
sid 5 BILAGA TILL BROTENTA