3 generationer järnvägsbroar, Öre Älv
Exempel på järnvägsbro 6.50-7.0 meter (två spår ger 4,5 meter extra) 300 mm 600 mm ballast = 12.000-14.000 14.000 ECU/m (single track) 2.5 meter
Exempel på samverkansbro 7.0 m A reinf = 1% A concr = 2 m 2 5-88 mm fillet welds h = span/20 22 mm studs, ~10-15 15 /m 4.0 m = 1000-1200 1200 EURO/m 2
Voutad samverkansbro, Majorsviken
Voutad lådbro, Björksele
Bågbro över E4
Bågbro över E4
I-balk efter skärning och svetsning
Skarv av underfläns
Lansering av 248 m bro över Ljusnan
Lansering av samverkansbro
190 m samverkansbåge innan montage
190 m composite arch during erection
190 m samverkansbåge och ledverk i 600 Ton S460
Spänningar i hybridbalk S690 Spänning Töjning 690 MPa 460 MPa S460 S690
Exempel på hybridbroar S 460 S 460 S 690 23 m Z 1018 Mindre svetsar Billigare stålmaterial S 355 S 355 S 460 Z 1065 2 x 25 m Billigare transport och handhavande Mindre målningsarea
Kostnadsjämförelse Z1018 55 50 45 Costs in kecu 40 35 30 25 20 Liv+överfläns S355 S355 Underfläns S355 S460 S460 S690
3 spanns bro över järnväg
Fördelar med prefabricerade brodäck Minimerade störningar för trafik under bron Minimerat arbete i fält Kortare byggtid Gjutning i inomhusklimat
Microsoft ClipArt-galleri Tidplan för olika konstruktionslösningar (Betongbron fick ej plats) ecka 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ## 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 latsgjuten samverkansbro nderbyggnad ontage stålbalkar jutning farbana eläggning, räcken, etc amverkansbro med prefab farbana, t, nderbyggnad ontage stålbalkar ontage farbana jutning fogar eläggning, räcken, etc orr metod med prefab farbana nderbyggnad ontage stålbalkar ontage prefab eläggning, räcken, etc
10 veckors tidsvinst i pengar Antaganden: 10% lastbilar 18% tjänstetrafik i personbil 72% fritidsresor i personbil Tidskostnad : 90:-/timme (VV:s publ 1989:16) 2000 fordon/dygn 5 min omväg under byggtid 10 veckor snabbare byggtid Tidsvinst i pengar : 2000*10*7*5/60*90 = 1 050 000 kr
Kostnad för 8 månaders störning Antaganden: 10% lastbilar 18% av tjänstetrafik i personbil 72% fritidsresor i personbil Tidskostnad : 90:-/timme (VV:s publ 1989:16) 48 000 fordon/dygn 2 min fördröjning 8 månaders byggtid Tidskostnad för störning : 48000*8*30*2/60*90 = 34 560 000 kr
Två viktiga frågeställningar : 1) Hur skall skjuvkraften föras över mellan stål och betong? 2) Hur skall tvärkraften av hjultryck föras över mellan elementen?
Svetsbultar i kanal
Bro över Rokån
Tidsschema Bro Rokån,, Fredag-Söndag 19.00 Avstängning 22.00 Gamla bron tas bort 09.00 Prefabricerade stöd sätts ned 09.00 Sidolansering på rullager, 10 minutes. 18.00 Undergjutning av lager 23.00 Arbetet är färdigt 01.00 Trafiken släpps på
Fullskaletest av bro Rokån
Böjspänningar av lastbil över ena balken
Test av broelement vid LTU
Bridges with integral abutments -Common in USA, UK -Steelpiles directly connected to the concrete backwall - Have been used up to 240 m in Tennessee -The pile top will get significant moments from rotation and translation
Why choose integral abutments? No expansion joints No leaking Lower maintenance costs No bearings and end piers Less noice Shorter construction time
How is it done? The pile top is embedded in loosely packed sand The lower backwall+side wings are cast on top of endplates The steel girders are placed on the backwall The concrete deck and the upper part of the backwall are cast Blasted rock is placed behind the backwall
Full scale test simulating temperature+traffic loads
Proposed design rules Let the pile top yield in ULS, plastic stress distribution N u /N cr + N u /N p (buckling check ULS) At SLS, σ<0,9*f yk Fatigue with C = 112(not critical), compare with ε*e
Bridge over Fjällån
Bridge over Fjällån
Economical study of 4 different bridges in northern Sweden A geotechnical expert at the road authorities was designing the optional foundations with respect to geometry etc. A contractor calculated the total prices for the bridges. The four bridges studied were built in concrete, with the spans 15.9, 21.4, 18.1 and 16.0 m, respectively. The free width was 7 m for the first three bridges, and 9 m for the last. The prices that are indicated in fig. 8 are the mean values for those four bridges.
Total bridge cost(euro/m2) 2000 1500 1000 Total bridge cost(euro/m2) 500 0 A B C D E A Bridge founded above ground water level B Bridge founded under ground water level, with the concrete cast in the water C Sheet pile wall and bottom layer of concrete preventing water intrusion D Elevated foundation E Integral abutments
Bridge with expansion joints
Bridge with backwalls
Bridge with integral abutments
Investment and maintenance 900000 costs 880000 860000 840000 820000 Euro 800000 780000 Maintenance Investment 760000 740000 720000 700000 680000 Expansion joints Back walls Integral abutments
Bridge over Hökvik River The diagonal hangers reduced the rotations at the abutments to 1/3 compared to vertical hangers
Bridge over Hökvik River Steel piles X 200*30 in steel pipe Φ=275 mm Mineral wool to 1500 mm depth inside pipe Sand to 5 m depth
Bridge over Hökvik River 4+4 piles per abutment
Bridge over Hökvik River
Bridge Apatê Client/Owner: City of Stockholm Architects: Erik Andersson Jelena Mijanovic Magnus Ståhl Illumination: Michael Hallbert Conceptual design: Tyréns Detailed design and drawings: Scandiaconsult Steel contractor: STÅLAB Stainless steel: AvestaPolarit
Space truss with cover plates(conc design) Box section with stiffeners(alt solution) Thickness: Deck plate: 12 mm. Cold-formed stiffeners: 8 mm. Diaphragms s 5 m: 8 mm. Bottom flange: 18-25 mm.
Pedestrian load 4 kn/m2 Q Concrete Fixed end f = 3,3 Hz a = 0,2 m/s 2 370 mm mismatch
Bridge Apatê Client/Owner: City of Stockholm Architects: Erik Andersson Jelena Mijanovic Magnus Ståhl Illumination: Michael Hallbert Conceptual design: Tyréns Detailed design and drawings: Scandiaconsult Steel contractor: STÅLAB Stainless steel: AvestaPolarit
Uppskattning kostnader för typisk stålbalksbro, kr/kg 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 S460+S420 2377/2205 Platsmålning Kontroll Montage Transport V Målning Råbalk Mtrl
Bro E4 över väg 83 vid Noran, båge
Bro E4 över väg 83 vid Noran, båge
Bro E4 över väg 83 vid Noran, båge
Bro E4 över väg 83 vid Noran, 2 I-balkar
Bro E4 över väg 83 vid Noran, 2 I-balkar
Jämförelse 3 alternativ bro Noran 10000 kkr 8000 6000 4000 2000 Stöd Räcken Pris farbana Pris stål Vikt 0 I-balkar 52 Ton S460 I-balkar 52 Ton 2377 Båge, 89 Ton 2377
Hinder rostfritt stål i broar Materialpris Avsaknad livscykelsyn( EMP ) Ovana Fördelar rostfritt stål i broar Utseendet tilltalar många Minskade underhållskostnader Minskade trafikantstörningar
Railway Bridge Forsmo from 1912
Forsmo, replacement of superstructure
Forsmo, horizontal truss
Forsmo,, new elements
Forsmo,, cross section
Forsmo,, new elements with rail and bolted joints
Forsmo after replacement
Railway Bridge Forsmo,, after 9 hrs stop