Bruer og konstruksjoner/Prosjektering og bygging/Stålkonstruksjoner

1 Konstruksjonsregler

Konstruksjonsreglene i NS-EN 1993 med nasjonal tilleggene gjelder generelt.

TRV:05455

a) Bru som er klargjort for trafikk skal ha riktig vertikal- og horisontalkurvatur etter at all krypning, svinn og relaksasjon har funnet sted, men uten toglast.

TRV:05456

Ved utforming av bruer skal det legges vekt på

• vedlikeholdsvennlige konstruksjoner
• god vannavrenning
• unngå vannlommer (horisontale flater bør unngås)
• god tilgjengelighet for inspeksjon og vedlikehold av eksponerte flater og lagre
• hulrom, som rør, hulprofiler, trapesstivere og lignende, skal lukkes og utføres som lufttette konstruksjoner
• lukkede stivere inne i avfuktede kasser behøver ikke å utføres lufttett. Det skal imidlertid sørges for avrenning.

TRV:05457

Ved spesifikasjon av overhøyder på tegninger skal toleranser for bygging reflekteres.

TRV:05458

Overgang i tykkelse mellom flensplater eller stegplater med forskjellig tykkelse skal utføres med helning 1:5 eller slakere.

Overgang i bredde mellom flensplater med forskjellig bredde skal utføres med helning 1:10 eller slakere.

TRV:05459

Rottehull (små hulrom) bør unngås, og skal om nødvendig lukkes.

Stivere på stegplater plasseres så langt mulig på innsiden, slik at de ikke er synlige fra bruas utside.

TRV:05460

Kraftoverførende kilsveis skal utføres med minimum a-mål lik 4 mm for platetykkelser opp til 25 mm, 5 mm for tykkere plater.

2 Utførelse

2.1 Generelt

TRV:05461

Den prosjekterende skal sørge for at all nødvendig informasjon om materialer, utførelse og kontroll overbringes til den utførende via tegninger og beskrivelser. Som generell beskrivelse benyttes Statens vegvesen håndbok R761, Prosesskode - 1 og Statens vegvesen håndbok R762, Prosesskode - 2.

2.2 Materialer

2.2.1 Konstruksjonsstål

TRV:05462

Konstruksjonsstål skal leveres i henhold til NS-EN 1993-1-1:2005+A1:2014+NA:2015, tabell 3.1, NA.3.1. Største tillatte godstykkelse avhengig av stålsort skal bestemmes etter NS-EN 1993-2:2006+NA:2009, tabell NA.3(901).

TRV:05463

I konstruksjonsdeler med strekk på tvers av valseretningen skal det benyttes stål som er sertifisert for slik belastning (Z-kvalitet). Ref. NS-EN 1993-1-10 og NS-EN 10164.

TRV:05464

Forholdet mellom strekkfasthet og flytegrense skal være større eller lik 1,2 uansett stålkvalitet.

TRV:05465

For traubruer med stor tykkelse (t>40mm) velges stålkvalitet S355NLO Z35 som oppfyller kravene til bruddseighet under gitte temperaturer i henhold til NS-EN 10225-1:2019.

2.2.2 Skruer og muttere

TRV:05466

Materialer i skrusett skal leveres i henhold til NS-EN 14399-serien og gjengestenger med muttere i bærende forbindelser skal leveres i henhold til NS-EN ISO 898-1 og -2.

TRV:05467

Høyere fasthetsklasse enn 8,8 skal ikke benyttes.

2.3 Stålarbeider

2.3.1 Toleranser

TRV:05469

Toleranser for fabrikasjon og montering av bruer skal være i henhold til NS-EN 1090-2:2018.

2.3.2 Kontrollklasser

Kontrollen deles i 3 klasser, 1, 2 og 3, avhengig av konstruksjonstype og arbeidsprosess, jf. Statens vegvesen håndbok R762, Prosesskode - 2 og NS-EN 1990.

• Kontrollklasse 1: Begrenset kontroll
• Kontrollklasse 2: Normal kontroll
• Kontrollklasse 3: Utvidet kontroll

TRV:05470

Kontrollklasse skal velges i samsvar med Statens vegvesen håndbok R762, Prosesskode - 2 og NS-EN 1990.

TRV:05471

For sveiseforbindelser hvor utmatting er dimensjonerende skal kontrollklasse 2 erstattes med kontrollklasse 3. Dette skal angis i den spesielle beskrivelsen.

TRV:05472

Kontrollklasse for sveiser skal påføres tegninger sammen med sveisesymbolene.

2.3.3 Overflatebehandling

For overflatebehandling vises til Bruer/Prosjektering og bygging/Overflatebehandling av stålkonstruksjoner.

3 Dimensjonering

3.1 Generelt

Karakteristiske laster er gitt i kapittel 5, avsnitt 4. Lastkoeffisienter for de forskjellige grensetilstandene er gitt i kapittel 5, avsnitt 3.2.

Avstivede platefelt og rørknutepunkt bør beregnes i henhold til Oljedirektoratet "Veiledning om utforming, beregning og dimensjonering av stålkonstruksjoner i petroleumsvirksomheten".

Normalt forlanges lastvirkninger beregnet etter elastisitetsteori.

3.1.1 Deformasjonslaster

TRV:05474

a) Ved beregning av dimensjonerende lastvirkninger skal det tas hensyn til

• temperatur
• setninger
• byggemåte
• tidsforløp

TRV:05476

For bruer som er særlig ømfindtlige for setninger, som kontinuerlige bruer, skal kravene revurderes i samråd med Bane NOR og geoteknisk rådgiver.

3.2 Bruddgrensetilstanden

Det henvises til NS - EN 1993 med nasjonal tilleggene.

3.3 Bruksgrensetilstanden

Dimensjoneringsforutsetninger

TRV:05477

a) Beregning av kapasitet av platefelt

k - faktor velges iht. NS-EN 1993. Ved valg av k - faktor skal platefelt forutsettes leddlagret langs kantene.

3.4 Utmattingsgrensetilstanden

3.4.1 Generelt beregningsgrunnlag

TRV:05478

a) Utmattingsgrensetilstanden skal kontrolleres i henhold til NS-EN 1993 del 1 og 2 med nasjonal tilleggene for stålkonstruksjoner. Alternative metoder for kontroll av utmattingsgrensetilstanden kan benyttes dersom disse dokumenteres.

TRV:05479

b) For stålkonstruksjoner skal spenningsvidder baseres på hovedspenninger.

3.4.2 Lineær skadeteori

TRV:05480

a) Tillatt utmattingsskade D_d i NS-EN 1993-1-9 Annex A skal settes lik 1,0.

TRV:05481

b) Antall lastvekslinger skal multipliseres med faktor som er gitt i NS-EN 1990:2002+A1:2005+AC:2010+NA:2016.

TRV:05482

c) Utmattingsberegningene skal baseres på lastmodeller gitt i Lastmodeller for utmatting.

TRV:05483

d) Toglaster skal inkludere dynamisk faktor i henhold til NS-EN 1991-2:2003+NA 2010 Annex D.1.

TRV:05484

e) I spesielle tilfeller der vind og eventuelt bølger kan forventes å bidra til utmattingslastene skal disse laster også inkluderes.

3.4.3 Forenklet metode

For bruer der spenningsvekslingene domineres av toglaster kan utmatting kontrolleres etter forenklet metode:

TRV:05485

f) Kravene i ligning 1 skal tilfredsstilles:

[math]\displaystyle{ \gamma_{Ff}\cdot\lambda\cdot\Phi_2\cdot SCF\cdot\Delta\sigma_{LM71} \leq \Delta\sigma_C /\gamma_{Mf} }[/math]   (1)

λ = faktor, se nedenfor

φ₂ = dynamisk faktor, se Dynamiske faktorer

γ_Ff= partiell sikkerhetsfaktor for utmattingsbelastning

Δσ_LM71 = spenningsvidde som skyldes Lastmodell 71

Δσ_C = spenningsvidde i henhold til relevant SN-kurve ved 2•10⁶ spenningsvekslinger, se NS- EN 1993-1-9 .

γ_Mf = partiell sikkerhetsfaktor for utmattings-fasthet.

SCF = spenningskonsentrasjonsfaktor.

SN-kurvene inkluderer en del lokale effekter i sveisen (inklusiv sveisens kjerveffekt), jf. NS-EN 1993-1-9 punkt 7.

TRV:05486

g) Spenningskonsentrasjonfaktoren (SCF) skal ta vare på effekter som ikke er inkludert i SN-kurvene, og som normalt ikke er inkludert i globale beregningsmodeller. Spenningskonsentrasjonsfaktorer skal dokumenteres enten med henvisninger til litteratur, eller ved hjelp av lokale beregninger.

TRV:05487

h) Hvis en sveiseforbindelse får vekslende spenninger fra både en global og en lokal bærevirkning, for eksempel gurt i fagverk som også får lokal bøyning fra toglast mellom knutepunktene, skal denne kombinerte effekten tas hensyn til i henhold til NS-EN 1993-2:2006+NA2009 9.5.4.

3.4.3.1 Utmattingsfaktor λ

Faktoren beregnes etter ligning 2:

λ = λ₁ • λ₂ • λ₃ • λ₄ ≤ λ_maks   (2)

λ₁ = spennviddefaktor

λ₂ = trafikkfaktor, avhengig av trafikkvolum

λ₃ = levetidsfaktor, avhengig av bruas dimensjonerende brukstid

λ₄ = sporfaktor, faktor avhengig av antall spor (lik 1,0 dersom ett spor)

λ_maks= 1,4 (Største verdi av λ som kan anvendes)

Spennvidden skal antas som følger:

TRV:05488

i) For fritt opplagte bruer skal spennvidden benyttes.

TRV:05489

j) For kontinuerlige bruer ved kontroll over opplegg, innenfor områdene 0,15 l_i og 0,15 l_i+1, skal middellengden av l_i og l_i+1 benyttes, se Figur: Spennvidde for kontinuerlige bruer. Ved kontroll i felt, utenfor lengdene 0,15 l_i og 0,15 l_i+1 , benyttes den aktuelle spennvidde.

TRV:05490

k) For tverrbærere skal summen av senteravstandene mellom den aktuelle tverrbærer og nabotverrbærerne benyttes.