NIRAS udvikler nyt avanceret koncept til Sallingsundbroens fuger

En bro som Sallingsundbroen er opbygget af en række fag, der hver er monteret med et fast leje i den ene ende og et bevægeligt leje i den anden ende. Dette sker primært for at kunne optage temperaturbevægelserne, som består i, at fagenes materialer udvider sig, når det er varmt, og trækker sig sammen, når vejret er koldt.

Et brofag på Sallingsundbroen er således typisk cirka 10 cm kortere på en kold vinterdag end på en varm sommerdag. Derfor skal denne bevægelse kunne finde sted, så man samtidigt sørger for, at trafikanterne ikke oplever en op til 10 cm bred sprække i kørebanen.

Dette er formålet med en bro-dilatationsfuge, der er en fleksibel form for fuge, der følger brofagenes skiftende længde.

Yderst kompleks fugekonstruktion

Fugekonstruktionen er en yderst kompleks konstruktion, der skal være stærk nok til både at kunne optage brofagenes bevægelser på langs og modstå trykpåvirkningen fra trafiklasten fra oven.

Desuden skal den kunne virke i al slags vejr, ikke blive ”udmattet” over tid, samt fungere i et ekstremt aggressivt miljø med mange ydre påvirkninger.

Ny avanceret fugetype udviklet i samarbejde med kunden

NIRAS har i perioden fra februar til oktober i 2020 sammen med smedefirmaet Nr Bjært Smede udviklet en ny avanceret løsning til fugerne på Sallingsundbroen.

For at udvikle den nye type fuge til Sallingsundbroen har NIRAS’ eksperter taget udgangspunkt i broens eksisterende fuger, samt undersøgt hvilke standardløsninger, der allerede findes på markedet. Desuden har NIRAS også inddraget kundens erfaringer med standardløsningernes svage punkter, som man har observeret ved i en årrække at have vedligeholdt dem på andre broer.

NIRAS har således i tæt samarbejde med kunden udviklet et nyt design, der udmærker sig ved at være en langt bedre løsning, der både er mere vedligeholdelsesvenlig, teknisk bedre og dertil også mere konkurrencedygtig end de eksisterende standardløsninger.

Ny fugetype kan anvendes på betonbroer i hele Norden

Kunden har været meget tilfreds med vores innovative løsning og har givet udtryk for, at 'løsningen sætter et nyt ”benchmark” for fremtidens fugeløsninger'.

Den nyudviklede fugekonstruktion vil potentielt kunne anvendes ved kommende udskiftninger af fuger på alle betonbroer i Norden, og vil herefter kræve langt mindre vedligehold end de fuger, som ses i markedet i dag.

Sådan virker NIRAS’ nye modulære dilatationsfuge 

De modulære dilatationsfuger er designet i henhold til normerne EN 1990, EN 1991, EN 1993, sammen med principper fra ETAG32. 

Bæreevne (ULS), anvendelsestilstand (SLS) og udmattelse (FLS) er eftervist for laster svarende til brogruppe I.

Geometrien af dilatations fugernes profiler er vist i nedenstående figur og foto. 

Profiler er udført i enten rustfri stål eller overfladebehandlet stål og er enten faststøbt i beton brodækket (kant profilerne) eller understøttet på dilatations bjælke (centrale profiler) med teflonmellemlæg. 

Gummifjedre er placeret mellem dilatationsfugeprofilerne for at sikre ens afstand mellem dilatationsfugeprofilerne under åbning og lukning af dilatationsfugen. 

Laster og beregninger 

Lastmodel 1 og 2, samt udmattelseslastmodel 1 og 4 bliver brugt i designet. 

De forskellige analyser er udført i FEA software LUSAS og Robot ved hjælp af bjælkeelementer, skalelementer eller volumetriske elementer, afhængigt af kompleksiteten af de undersøgte elementer.