Composite bridges with prefabricated decks : litterature review and design for laboratory testing of overlapping concrete shear keys

I en samverkansbro som består av prefabricerade betongelement så kommer de vertikala krafterna som, när de angriper över en balk, att göra så att både balk och element böjs ned samtidigt. På andra delar av bron kommer elementen att böja ned något vilket medför att ett sätt för att överföra de vertikala krafterna behövs. Detta kan uppnås antingen genom att placera transversal armering och gjuta skarven in-situ (våt fog) eller genom att använda hakupplag som passas in i det motsatta elementet (torr fog). Fokus kommer i denna rapport att ligga på den senare men en litteraturstudie utförs för båda fogtyper. Tidigare tester av denna typ av hakupplag i betong som skapar en torr fog har utförts under en treårsperiod 1998-2001 i ett forsknings- och utvecklingsprojekt utfört vid Luleå Tekniska Universitet. Slutsatsen från resultaten av testerna blev att hakupplagen som användes kunde bära en större last än vad den Svenska byggnormen krävde. Det noterades även att armeringen som användes i hakupplagen var problematisk att få på i rätt position. På basis av dessa noteringar och slutsatser så är det av intresse att undersöka om hakupplagen kan dimensioneras på ett annat för att optimera både storlek av och armeringsinnehåll i hakupplaget. Genom ett Europeiskt forsknings- och utvecklingsprojekt kallat ELEM så kommer tester att utföras vid Luleå Tekniska Universitet av dessa hakupplag. Denna skrift presenterar ett antal föreslagna modeller på hur kapaciteten av hakupplagen kan beräknas varav en har blivit föreslagen av Bo Westerberg. Från dessa beräkningar så har slutsatsen dragits att den dimensionerande lasten enligt Eurokod är uppfylld för alla beräkningar utförda på provkropp typ 1. För provkropp typ 2 så låg alla utom en beräkning över den dimensionerande lasten. Denna beräkning var gjord enligt fackverksmodellen där hänsyn till betongens skjuvkapacitet inte tagits i beaktande. Den dimensionerande lasten som använts har bestämts från en FE-modell av Robert Hällmark på Ramböll som visade att 40 % av lasten kommer att passera genom hakupplaget. Den påförda lasten är i enlighet med Lastmodell 1 i Avsnitt 4.3.2 av Eurokod 1- Del 2, SS-EN 1991-2, för en axel 600 kN. Lasten som använts i dimensionering är därför satt till 300 kN. Från testresultaten som erhållits så kan det noteras att de inte är slutgiltiga. Resultaten varierar med ett högsta resultat för provkropp typ 1 som är nästan två gånger större än det lägsta värdet. Testresultaten visar dock att hakupplag som armerats med armeringsjärn av dimensionen Ø12 och Ø8 kan motstå den dimensionerande lasten 300 kN innan brott inträffar.Validerat; 20101217 (root