Vaakaristikolla jäykistetyn liittopalkkisillan ja liittorakenteisen kotelopalkkisillan teknis-taloudellinen vertailu
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
1999
Department
Major/Subject
Sillanrakennustekniikka
Mcode
Rak-11
Degree programme
Language
fi
Pages
76 s. + liitt. 14
Series
Abstract
Tutkimuksessa vertaillaan kahta erityyppistä liittopalkkisiltaa tekniseltä ja taloudelliselta kannalta. Vertailtavat siltatyypit ovat vaakaristikolla jäykistetty liittopalkkisilta ja liittorakenteinen kotelopalkkisilta. Esimerkkisillat ovat jatkuvia ja suoria siltoja, joiden hyödylliset leveydet ovat 8,5 m, 10,5 m ja 12,0 m ja jännemitat 58 + 72 + 52 m ja 80 + 100 + 80 m. Molemmat siltatyypit analysoidaan kahdella menetelmällä. Differenssimenetelmässä rakenteen taipuma- ja vääntökulmakuvaajat määritellään ratkaisemalla taivutuksen ja väännön differentiaaliyhtälöt useille kuormitustapauksille. Avaruuskehämenetelmässä rakenne analysoidaan avaruusristikkona. Uumalevyt, betonilaatta ja kotelon pohjalevy muutetaan diplomityössä johdettujen kaavojen avulla ekvivalenteiksi ristikoiksi soveltaen Hrennikoffin menetelmää. Ristikon ja kotelon alalevyn vaikutusta kuormien jakautumisessa verrataan esimerkkisiltojen kuormanjakolukujen perusteella, jotka lasketaan epäkeskeisen ja keskeisen kuorman aiheuttamien palkkien alalaippojen normaalijännitysten avulla. Vaakaristikolla jäykistetyn liittopalkkisillan kuormat jakautuvat erittäin tehokkaasti, mutta kotelopalkin kuormanjakokyky on kuitenkin sitä vielä vähän parempi. Jäykistelevyjen ja ristikkojen sekä niiden liitosten kestävyyttä tutkitaan niihin syntyvien normaalijännitysten perusteella. Koska taivutusmomentin aiheuttamien rasitusten osuus kokonaisjännityksistä on melko suuri, ristikot ja jäykisteet sekä hitsiliitokset tulee mitoittaa aina sekä normaalivoimalle että taivutusmomentille. Teräsosien materiaalimenekki lasketaan ja tämän perusteella määritetään teräsrakenteen kustannukset. Kustannusarvioiden perusteella verrataan avoimen poikkileikkauksen ja kotelopalkin taloudellisuutta. Kotelopalkkisilta on teräsosien materiaali- ja rakentamiskustannuksien osalta esimerkkisiltojen tapauksessa 15...33 % kalliimpi kuin avoin liittopalkkivaihtoehto. Kotelopalkin ylläpitokustannukset ovat kuitenkin hieman pienemmät lähinnä vähäisemmän maalaustarpeen vuoksi. Kotelopalkkisilta on hyvin esteettinen rakenne, joten se soveltuu ympäristöluokaltaan vaativiin siltakohteisiin, joissa sillan rakennuskustannukset voivat olla normaalia suuremmat. Tavanomaisissa siltakohteissa hitsatuista I-palkeista tehty liittopalkkisilta on ensisijainen vaihtoehto.Description
Supervisor
Jutila, AarneThesis advisor
Lunabba, TorstenKeywords
composite girder bridge, liittopalkkisilta, box girder, kotelopalkki, space frame method, avaruuskehämalli, Hrennikoff's method, Hrennikoffin menetelmä