LBT5020-0101 BROBYGGNAD Bro1-04kryss.doc 2004-12-16 --SL TENTAMEN Onsdagen den 15 december 2004 kl. 14.00 18.00 Examinator: Sören Lindgren tel.: 031-7722660 eller 0707731981(mobil) Hjälpmedel.: Godkänd miniräknare, Johannesson: Byggformler..,samt Rehnström: Formler och tabeller..,samt stencilerna Bro 2004, Armerad betong och PÅLAR. 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. Endast ett alternativ är rätt för respektive kryssfråga i uppgift 1.Lösningar se http://www.chl.chalmers.se/~lind/bromtr.htm. 1a) Vad betyder den engelska [ ] Krypning [x] Konsol termen cantilever? [ ] Kabel [ ] Schaktning [ ] Utmattning [ ] Tät spont b) Vad heter bropelare [ ] Pile [ ] Frame på engelska? [x] Pier [ ] Rib [ ] Foundation [ ] Stirrup c) Vilket år öppnades Williamsburg [ ] 1869 [ ] 1889 Bridge i New York? [ ] 1876 [ ] 1897 [ ] 1882 [x] 1903 d) Inom vilket område utförde [ ] Pålning med stålpålar [ ] Rostfri armering entreprenören forskning under [ ] Pålning med träpålar [x] Utomhussvetsning byggandet av Lupu Arch Bridge? [ ] Armering med kolfibrer [ ] Ny typ av isolering e) Vilken lägsta betongkvalitet [ ] C60/75 [ ] C30/37 får man ha till broar enligt [ ] C54/65 [ ] C25/30 Vägverket? [x] C35/45 [ ] C16/20 f) Vilken är minsta avstånd [ ] 2,3 m [x] 3,5 m från spårmitt till räcke på järnvägs- [ ] 2,8 m [ ] 3,8 m bro med snabbtågstrafik? [ ] 3,2 m [ ] 4,1 m (6p) 2) Berätta hur förhöjd grundläggning vid ändstöd fungerar. (2p) 3) Vad menas med en övergångskonstruktion? Beskriv några olika typer. (2p) 4) Berätta lite om pålar och pålning. Vad finns det för sorts pålar? Hur ansluts ett landfäste till pålarna. Vad bör man tänka på vid pålningsarbeten? (2p) 5) Svara kortfattat på följande brofrågor: a) Vad menas med en akvedukt? b) Vad menas med ett grusskift? c) Vad är en länkplatta? d) Vad menas med en Holländsk klaffbro? e) Vad menas med ett gummitopflager? f) Vad menas med bindlager? (3p)
6) En brobalk består av en HEM 650 på högkant. Balken vilar på tre stöd med spännvidderna l 1 = 16m (mellan stöd A och B) och l 2 = 10 m (mellan stöd B och C) enligt figuren ovan. Om mittstödet B sätter sig 32 mm samtidigt som en temperaturökning ger en temperaturskillnad på 20 grader mellan balkens undersida och balkens översida, där högst temperatur är på översidan, vad blir då stödreaktionen vid stöd C av endast dessa två laster? Ledning: En temperaturskillnad kan behandlas som en böjmomentlast, som kan beräknas enligt: M t = E*I*α* T/h Där E=elasticitetsmodulen, I=tröghetsmomentet, α=temperaturlängdutvidgningskoefficienten, T =temperaturskillnad och h=balkhöjd. (3p) 7) Beräkna max filfaktorer för dels ytterbalk och dels mellanbalk med avseende på ekvivalentlast typ 1 för ovanstående vägbrosektion. Använd bilagan. Det finns ingen mittremsa på vägen. Totalt 4 filfaktorer skall alltså beräknas. Fri brobredd är 16 m och a/c = 0,4. (OBS fri brobredd = 2*(a+c)). För mellanbalken räcker det att antaga ett troligt lastläge och sedan beräkna filfaktorerna för detta läge. sid 2
8) Järnvägsbron, med trågtvärsnitt enligt ovan, är fritt upplagd med spännvidden 25 m. Följande geometriska mått gäller: B=7,5 m, b= 1,5 m, h = 2,5 m, t = 1,4 m, ballastens tjocklek är 0,6 m enl. figur. Belasta den med egenvikt och brolasten MALM2000 enligt BV BRO i brottstadium (last IVA) och beräkna maxmoment för halva brotvärsnittet. Bestäm även erforderlig dragarmering för maxmomentsnittet, och visa med en måttsatt skiss hur dragarmeringen placeras. Betong C40/50, armering K500, dragarmering 25, vertikala N-byglar 16, exponeringsklass XD1, livslängdsklass L100, VCT ekv = 0,40. Räkna som om två rektangulära balkar på sidorna med höjd h och bredd b bär bron. Rälens tunghet är 0,5 kn/m, betongens tunghet 24 kn/m 3, säkerhetsklass 3. 9) Betongbalken enligt figuren ovan (balklängd = spännvidd = l = 27 m) är efterspänd med 6 kablar 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 0,35 m ( a m ) vid balkmitt. Man spänner mot ena änden, så andra änden har passiva kabelförankringar. Kontrollera spänningstillståndet efter formrivning av endast balkens egenvikt och kabelkraft i balkmitt. Förluster av krypning, krympning och relaxation försummas. Betong C35/45, balkhöjd h=3,0 m och balkbredd b=2,0 m. Man kan få full poäng på denna uppgift utan att beakta spänningsförluster av friktion längsmed foderrören, men sådant hänsynstagande kan resultera i extrapoäng. sid 3
BILAGA TILL BROTENTA sid 4
sid 5 BILAGA TILL BROTENTA