Ekspert: Overraskende regne­stykke kan forklare hvorfor Tretten bru kollapset

[Mathias Klingenberg]

Ekspert: Overraskende regne­stykke kan forklare hvorfor Tretten bru kollapset

[J-Å]

Denne broen fremstår mer og mer som en parodi på brodesign. Det vanlige er å dele fagverksbroer opp i separate uavhengige seksjoner mellom nabofundamenter. Det var også gjort for gamle Tretten bro, hvor det i tillegg var en solid betongkonstruksjon over E6. Men med den nye broen har man laget en sammenhengende etterligning av et fagverk - kanskje bedre betegnet som et ufaglig verk. Koblinger til fundamentene for fagverksbroer gjøres vanligvis omhyggelig, slik at de kan rotere og evt. gli for å ta opp temperaturutvidelse

For nye Tretten bro har man bare plassert to av tverrbjelkene for kjørebanen oppå de to fundamentene ute i elven. Det er klart at det kan gi tvangskrefter også andre steder enn internt mellom stavene.  Mens disse tverrbjelkene i utgangspunktet skal bære kjørebanen, får de to ved fundamentene motsatt belastning, ved at de i stedet skal holde fagverket oppe. Men de er likevel designet likt som de andre tverrbjelkene, med den samme tvilsomme boltede forbindelsen (galvaniserte bolter i cortenstål).

https://goo.gl/maps/dZH85YN3Wf69Rqyu5

https://goo.gl/maps/dZH85YN3Wf69Rqyu5

 

 

 

Endret 5. september 2022 av J-Å

[Roger Dyrøy]

45 minutes ago, J-Å said:

Denne broen fremstår mer og mer som en parodi på brodesign. Det vanlige er å dele fagverksbroer opp i separate uavhengige seksjoner mellom nabofundamenter. Det var også gjort for gamle Tretten bro, hvor det i tillegg var en solid betongkonstruksjon over E6. Men med den nye broen har man laget en sammenhengende etterligning av et fagverk - kanskje bedre betegnet som et ufaglig verk. Koblinger til fundamentene for fagverksbroer gjøres vanligvis omhyggelig, slik at de kan rotere og evt. gli for å ta opp temperaturutvidelse

For nye Tretten bro har man bare plassert to av tverrbjelkene for kjørebanen oppå de to fundamentene ute i elven. Det er klart at det kan gi tvangskrefter også andre steder enn internt mellom stavene.  Mens disse tverrbjelkene i utgangspunktet skal bære kjørebanen, får de to ved fundamentene motsatt belastning, ved at de i stedet skal holde fagverket oppe. Men de er likevel designet likt som de andre tverrbjelkene, med den samme tvilsomme boltede forbindelsen.

https://goo.gl/maps/dZH85YN3Wf69Rqyu5

https://goo.gl/maps/dZH85YN3Wf69Rqyu5

 

 

 

Takk for nok et insiktsfult innlegg @J-Å Ser Aftenposten har skrevet flere interessante saker om dette. 

La inn ekstra forsterkninger

Ingeniørene gjorde analyser av broens bæreevne. De skriver at de la inn ekstra forsterkninger noen steder for å være på den sikre siden.

Blant annet skriver de at det mest kritiske området var ved det nye fundamentet nær E6. Det kommer av at treverk er sterkere når det trykkes sammen, enn når det tøyes. Enden av det lengste spennet, der overbygningen smalest og kraften størst, var ved dette fundamentet.

"100 års levetid" høres bra ut, men jeg har aldri setten 100 år gammel stolpe en gang. Hvordan kan man garantere 100 år på noe som ikke har vært testet før?

• Norges vassdrags- og energidirektorat var restriktive når det kom til å etablere nye fundamenter i elven. En vanlig betongbro ble derfor utelukket.
• Det ble lagt ekstra vekt på estetikken, fordi broen var så synlig både fra veien og sentrum i Tretten. Estetikk samt begrensninger på E6 gjorde at man ikke ville lage en bro som besto av en kombinasjon av betong og ståldragere. Man falt ned på en ny såkalt fagverksbro.

https://www.aftenposten.no/norge/i/9KjBo5/derfor-bygde-de-tretten-bru-i-tre

 

[Samms]

Tretten bro var vel designa slik at den var statisk ubestemt. Ikkje så enkelt å løyse ved berekning av styrke. Og i tilfelle endra grensebetingelser over tid, til dømes settning av fundament, dårleg oversikt over endra last på konstruksjonselement?

I tilfelle så må det bereknast for svært mange grensebetingelsar for å sjekke om brua blir ståande og overvåkast om noko endrar seg slik at grensebetingelsane for berekningane ikkje blir ugyldige.

[Roger Dyrøy]

Mine tanker går til kollapsen av parkeringshuset på Sola, selvsagt var det en ren tilfeldighet at det skjedde omtrent i det Erna landet like ved. Sitter med en følelse av at landet vårt utarmes på flere måter, og folk som går på kompromi med faget burde heller varsle, for dette begynner å bli et samfunnsproblem som bare vokser i takt med klimahysteriet. Økonomi og sikkerhet blir stadig nedprioritert, til fordel for klimaragnskap, som ikke en gang trenger å ha et miljøaspekt.   

https://www.nettavisen.no/norsk-debatt/europas-energikrise-slik-kan-norge-rammes-hardest-av-alle/o/5-95-628565

[Samms]

56 minutes ago, Roger Dyrøy said:

Mine tanker går til kollapsen av parkeringshuset på Sola, selvsagt var det en ren tilfeldighet at det skjedde omtrent i det Erna landet like ved. Sitter med en følelse av at landet vårt utarmes på flere måter, og folk som går på kompromi med faget burde heller varsle, for dette begynner å bli et samfunnsproblem som bare vokser i takt med klimahysteriet. Økonomi og sikkerhet blir stadig nedprioritert, til fordel for klimaragnskap, som ikke en gang trenger å ha et miljøaspekt.   

https://www.nettavisen.no/norsk-debatt/europas-energikrise-slik-kan-norge-rammes-hardest-av-alle/o/5-95-628565

Eg ville ikkje ha sagt at økonomi blir nedprioriert. Økonomi blir prioritert, det går på prioritering av kven som skal få lommene fylt og bli rike.

Satt på spissen, eit døme: Bompenger er subsidiereing av bank og finans då desse får alle renteinntektene av låna tatt opp for å bygge veg. Statleg finansiering der staten betalte over sitt budsjett, sjølv om det var bompenger etterpå som skattlegging så hadde det stoppa overføring til bank og finans. 

Endret 2. september 2022 av Samms

[Roger Dyrøy]

2 hours ago, Samms said:

Eg ville ikkje ha sagt at økonomi blir nedprioriert. Økonomi blir prioritert, det går på prioritering av kven som skal få lommene fylt og bli rike.

Satt på spissen, eit døme: Bompenger er subsidiereing av bank og finans då desse får alle renteinntektene av låna tatt opp for å bygge veg. Statleg finansiering der staten betalte over sitt budsjett, sjølv om det var bompenger etterpå som skattlegging så hadde det stoppa overføring til bank og finans. 

Det er (mye) verre enn som så, men den erkjennelsen er et godt stykke på vei. Bompengeselskapet i Bergen begynte jo med eventyr i Afrika, og direktøren sitter visst fremdeles. Bilder av bilskilt sendes til Kina (som er Norges hovedtrussel sammen med Russland). Kinesisk teknologi utgjør nå en stor del av kritisk infrastruktur, og da mener jeg ikke de enorme mengdene med importert kantstein, men kommunikasjonslinjene våre. Svenskene gjorde kort prosess, men luringene i Oslo fant ut at de skulle bygge ut for så å rive det ned igjen. For å sitere en av de erfarne ingeniørene på SINTEF; Funksjonalitet går som regel forran sikkerhet.  

Endret 2. september 2022 av Roger Dyrøy

[NERVI]

Det blir spennende å få vite resultatene kommisjonen kommer fram til, men at måten man har kombinert elementer av stål og tre på har spilt en betydelig rolle er sannsynlig. Det ene er fagverket som sådan, og så har man knutepunktene i tillegg. Hva som blir brukt av koeffisienter og spesifike materialegenskaper i et ellers utmerket analyseverktøy kan "kollapse" hele regnestykket.

Har selv erfart at elementære materialegenskaper blir "glemt" når det er snakk om temperatur-rang vinter sommer. La si den kan bli 70°C fra vinterkulden til soloppvarming av "mørke" materialer på sommeren! En slank brokonstruksjon svinger ganske fort opp- og ned i temperatur over døgnet, og ved sterk vind osv. Dette gjør artikkelforfatteren hypotese interessant, inkludert mulige utmattelseproblematikk!

Så er det også fanget av studier og tester av sammenføyning under relevante temperaturforhold, osv..En så vidt kompleks konstruksjon med kombinasjon av stål og tre er i utgangspunktet verdig en modelltest, og ville vært en relevant diplomoppgave! For 40-50 år siden ville man kanskje hatt råd til det?

 

Endret 2. september 2022 av NERVI

[Xantippe]

Jeg har ingen kunnskaper om beregning av bærekraft til broer, men jeg vet at å blande materialer som utvider og krymper med forskjellig koeffisient er et svært kjent fenomen og det kreves ikke en rakettforsker for å forstå.
At blanding av stål og tre kan være et problem burde ikke komme som en overraskelse, spesielt når disse brukes sammen i spenn.

[NERVI]

Xantippe skrev (17 timer siden):

Jeg har ingen kunnskaper om beregning av bærekraft til broer, men jeg vet at å blande materialer som utvider og krymper med forskjellig koeffisient er et svært kjent fenomen og det kreves ikke en rakettforsker for å forstå.
At blanding av stål og tre kan være et problem burde ikke komme som en overraskelse, spesielt når disse brukes sammen i spenn.

Har jobbet i to store prosjekter hvor temperaturutvidelse i samme materiale(stål) har skapt problemer. Produsert i ett klima, og montert i ett helt annet klima. Forskjellig måleteknikk - der brukes ikke lenger stålmålebånd over alt nå for tiden.

[NERVI]

Hva med  setninger i de to "nye" fundamentene, det er også et moment i og med at fagverket tilsynelatende rir på 4 fundamenter? Hvordan man da har løst opplagringen for å ivareta understøttelsen av et stivt fagverk er også et interessant spørsmål. Her er det vel også et potensiale for overbelastning/ utmattelse i enkelte knutepunkter eller staver.

Endret 4. september 2022 av NERVI

[J-Å]

1 hour ago, NERVI said:

Hva med  setninger i de to "nye" fundamentene, det er også et moment i og med at fagverket tilsynelatende rir på 4 fundamenter? ...

Absolutt. I tillegg er dette er et usymmetrisk fagverk. Så jeg antar at en forlengelse av de vertikale stavene kan føre til en endring i geometrien for hele fagverket (for eksempel at broen blir kortere og krummes nedover på midten). Noe som igjen vil gi en endring i belastning på fundamentene.

[NERVI]

J-Å skrev (7 minutter siden):

Absolutt. I tillegg er dette er et usymmetrisk fagverk. Så jeg antar at en forlengelse av de vertikale stavene kan føre til en endring i geometrien for hele fagverket (for eksempel at broen blir kortere og krummes nedover på midten). Noe som igjen vil gi en endring i belastning på fundamentene.

Den lastebilen var vel omtrent der den skulle være for å gi ekstrem belastning, gitt det "nye" fundamentet har satt seg slik at lasten bæres av spennet mellom gammelt fundament ute i elva og det  nye "landkaret" over E6. Eventuelt at det nye landskaret har satt seg mest? En litt merkelig løsning med kontinuerlig fagverk over fire opplegg....

[arne22]

Synes denne forklaringen til en geolog ser riktig ut. Trist at man bruker arkitekter til å designe bruer. Denne brua så jo ut som design først og eventuell styrke etterpå. Det ble det ikke noe av.

https://www.aftenposten.no/norge/i/x81J2n/hvordan-kunne-trebroen-kollapse-dette-er-teoriene-som-diskuteres-naa

Endret 4. september 2022 av arne22

[J-Å]

2 hours ago, NERVI said:

Den lastebilen var vel omtrent der den skulle være for å gi ekstrem belastning, gitt det "nye" fundamentet har satt seg slik at lasten bæres av spennet mellom gammelt fundament ute i elva og det  nye "landkaret" over E6.

Ja, eller at boltene som holdt fagverket fast til bjelken over de nye fundamentsøylene allerede var røket. Politiet sendte folk ut for å "fiske" med magneter etter de boltene i elven.

[Svein M]

Det sto i VG at en som kjøre over broen tre uker før den falt mente broen gynget unormalt.

[kote]

2 hours ago, arne22 said:

Trist at man bruker arkitekter til å designe bruer.

Jeg kan ikke lese saken, og det er mulig jeg misforstår deg, men det er flott at arkitekter er med på å designe bruer. Bruer trenger ikke være enten stygge eller trygge.

[Samms]

5 hours ago, NERVI said:

Hva med  setninger i de to "nye" fundamentene, det er også et moment i og med at fagverket tilsynelatende rir på 4 fundamenter? Hvordan man da har løst opplagringen for å ivareta understøttelsen av et stivt fagverk er også et interessant spørsmål. Her er det vel også et potensiale for overbelastning/ utmattelse i enkelte knutepunkter eller staver.

Som eg sa tidlegare, brua var statisk ubestemt då eit bruspenn kvilte på meir enn to fundament. Det betyr at belastning på fagverket skifter med bevegelse i fundament og bru. Temperaturdifferaser som endrar fasong på brua kan då bli ei årsak til at belastning på brua endrar seg. Kanskje godt utanfor område det er rekna med.

[NERVI]

J-Å skrev (11 timer siden):

Ja, eller at boltene som holdt fagverket fast til bjelken over de nye fundamentsøylene allerede var røket. Politiet sendte folk ut for å "fiske" med magneter etter de boltene i elven.

Har også en følelse av at det er noe som skurrer i forbindelse med understøttelsene, og påfølgende ekstreme belastninger i enkelte knutepunkter. Så kom er de termiske effektene av stål/tremixen i tillegg. Er konservativ, og tenker en slik hybrid burde testes ved modellforsøk i et med relevante max/min-temperaturer. Veldig komplekst!

[J-Å]

6 minutes ago, NERVI said:

 Er konservativ, og tenker en slik hybrid burde testes ved modellforsøk i et med relevante max/min-temperaturer. Veldig komplekst!

Men hvorfor bygge slik? De fleste trebroer, selv de som PLAN arkitekter og Norconsult har vært involvert i,  har jo klart adskilte spenn, hvor de andre spennene mest sannsynlig vil bli stående om ett spenn ryker. Ved å bygge slik som på Tretten eksponeres jo alle trafikanter over og under broen ved et brudd. Spesielt det at en skade hvor som helst på broen kunne medføre at den ville falle ned på E6, burde fått noen til å reagere.