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

Abstract: 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.