The impact of Eurocode on design of reinforced concrete slab frame bridges

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2009
Major/Subject
Sillanrakennustekniikka
Mcode
Rak-11
Degree programme
Language
fi
Pages
125 s. + liitt.
Series
Abstract
The thesis investigates structural design of single-span reinforced concrete slab frame bridges. The design is completed according to the Euro codes and is compared to the outgoing Finnish codes. The Euro codes concerning bridges are mobilized at the beginning of the year 2010. This mobilization is the main reason to the study. The study is focused mainly to the slab frames with inclined walls according to the standard-project drawings by Finnish Road Administration. The series of standard project drawings is also under reform. The paper introduces the loads, the load combinations, and the requirements of dimensioning concerning road and railway bridges under consideration. Due to the EN standards the fatigue design of road bridges is elected to the special investigation. Because the fatigue design demands lot of work, it might be avoided by suitable limits of steel and concrete stresses. The structural analysis of the selected bridges is computed by means of FEM-models. The computed forces are combined in the charts so that they will be able to be compared. Required reinforcements are computed from the results. In addition the fatigue design due to the Euro codes is examined step by step. Due to comparison between the two codes, it is possible to verify the former safety level after the reinstatement of the Euro codes. The results can be used when the Nationally determined parameters are to be chosen, and the application directive of the Euro codes to the bridge designers is drawn up. Reinforcements determined according to the Euro codes are usable when the series of standard-project drawings is reformed.

Diplomityössä tarkastellaan yksiaukkoisten teräsbetonisten laattakehäsiltojen rakenteellista mitoitusta eurokoodin mukaan ja verrataan sitä poistuviin suunnitteluohjeisiin. Työn liikkeellepanevana syynä on eurokoodin siltoja koskevien osien käyttöönotto Suomessa vuoden 2010 alkupuolella. Tarkastelu kohdistetaan etupäässä Tiehallinnon tyyppipiirustussarjan mukaiseen vinojalkaiseen laattakehäsiltaan, jonka piirustussarjaa ollaan uudistamassa. Työssä esitellään tarkastelun mukaisten tie- ja rautatiesiltojen suunnittelussa huomioon otettavat kuormitukset, kuormitusyhdistelyt sekä mitoitusehdot. Teräsbetonisen tiesillan väsymismitoitus on haluttu ottaa eurokoodiuudistuksen myötä erityistarkasteluun. Varsinainen väsymiskestävyyden tarkistaminen on työlästä ja sen voisi normaalissa suunnittelutyössä välttää sopivilla teräs- ja betonijännitysten rajauksilla. Tarkasteltavaksi valittujen siltojen rakenneanalyysi suoritetaan FEM-ohjelmalla laadituilla rakennemalleilla. Malleista saadut rasitukset yhdistellään taulukoihin, joissa niitä voidaan verrata keskenään. Tulosten perusteella siltoihin mitoitetaan tarpeelliset teräsmäärät. Lisäksi eurokoodiin perustuva väsymismitoitus käydään yksityiskohtaisesti läpi. Vertaamalla laskennasta eri ohjeilla saatuja tuloksia keskenään, voidaan tarkistaa säilyykö nykyohjeiden varmuustaso eurokoodin käyttöönoton jälkeen. Tuloksia voidaan käyttää hyväksi tehtäessä kansallisia valintoja eurokoodin siltoja koskeviin kansallisiin liitteisiin sekä laadittaessa eurokoodin sovellusohjeita siltasuunnittelijoille. Eurokoodimitoituksen mukaiset raudoitemäärät ovat hyödyksi vinojalkaisen kehän tyyppipiirustussarjan uudistamisessa.
Description
Supervisor
Salokangas, Lauri
Thesis advisor
Lilja, Heikki
Keywords
Eurocodes, eurokoodi, reinforced concrete slab frame bridge, teräsbetoninen laattakehäsilta, fatigue, väsyminen
Other note
Citation