Bro över Luossajokk : beräkning med säkerhetsindexmetod, böjdragkapacitet i överkant i mittsnittet i korta spannet

I samband med projektet "30 ton på Malmbanan", Paulson-Töyrä (1996), konstaterades att bron över Luossajokk i Kiruna inte klarade de nya förhöjda lasterna. Bron har två spann och en utkragande konsol 10,25 + 6,3 + 3,4 m. Överbyggnaden utgörs av ett slakarmerat betongtråg med ett nytt mellanstöd som uppfördes 1965 då en äldre överbyggnad byttes ut. En klassningsberäkning och en utredning av förstärkningsbehov utfördes. Efter en förnyad översyn av brons bärförmåga utfördes töjningsmätningar vintern och sommaren 2001. Töjningsmätningarna indikerade förvånansvärt små påkänningar i bron. En närmare utredning av brons säkerhet att bära uppträdande laster genomförs därför i denna rapport. Detta sker med hjälp av en nyanserad säkerhetsberäkning med säkerhetsindexmetod. Den nya genomgången visar att medelvärdet för bärförmågan för moment är 2,89 MNm med standardavvikelsen 0,19 MNm i det mest utsatta snittet med dragpåkänningar i överkant i korta spannet. Detta kan jämföras med det formella dimensioneringsvärdet 1,99 MNm som erhölls i klassningsberäkningen med beaktande av aktuella partialkoefficienter. I det nya medelvärdet har en lägre uppmätt effektiv höjd beaktats, att ett av tolv armeringsjärn borrats av samt att betong- och armeringshållfastheterna är högre än de nominella dimensioneringsvärdena. På lastsidan gav klassningsberäkningen i motsvarande snitt att det formella dimensioneringsvärdet för momentet är 2,79 MNm. En analys av verkliga uppträdande laster ger att medelvärdet maximalt uppgår till 2,05 MNm. Detta lastfall utgörs av ett lok placerat med tre axlar i längsta spannet och tre axlar placerade på konsolen, om såväl bromslast som ojämn temperaturlast och dynamiskt tillskott uppträder samtidigt. Enligt BV Bärighet (1996) behöver ojämn temperatur inte beaktas, vilket är rimligt med tanke på att detta är ett statiskt obestämt lastfall som försvinner vid uppsprickning i brottstadiet. Det har heller inte medräknats i tidigare klassningsberäkningar. I så fall fås att lasten har medelvärdet 1,66 MNm och att säkerhetsindex β varierar mellan 3,8 och 6,0 beroende på vilka antaganden som görs om lasternas statistiska fördelning. För en rimlig fördelning innehålls kravet i säkerhetsklass 3 att säkerhetsindex β 4,75. Bron visar sig därför, enligt vår bedömning och med beaktande av erhållna mätresultat, ha erforderlig bärförmåga om hastigheten begränsas på bron så att eventuella dynamiska tillskott blir låga och/eller inverkan av ojämn temperatur försummas. Brons fortsatta uppförande bör kontrolleras genom ett mätprogram. Detta bör förutom armeringstöjningar med befintliga givare även inkludera mätningar av nedböjningar för att säkerställa att använda beräkningsmodeller och randvillkor på ett korrekt sätt återger brons beteende. Storleken på den dynamiska förstoringsfaktorn D bör även mätas liksom inverkan av bromskrafter och ojämn temperaturfördelning. På så sätt kan ett säkrare underlag erhållas för bedömning av frekvensfunktionerna för dessa vanliga lasteffekter. Dessa värden borde även vara av intresse vid säkerhetsbedömning av likartade järnvägsbroar.Godkänd; 2002; 20061111 (ysko